Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.73 MB, 68 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b> x</b>
<b>u</b>
<b>ấ</b>
<b>t</b>
<b> b</b>
<b>ả</b>
<b>n</b>
<b> l</b>
<b>a</b>
<b>o</b>
<b> đ</b>
<b>ộ</b>
<b>n</b>
<b>g</b>
<b> </b>
<b> x</b>
<b>Ã</b>
<b> h</b>
<b>ộ</b>
<b>i </b>
<b>C</b>
<b>ụ</b>
<b>c</b>
<b> A</b>
<b>n</b>
<b> t</b>
<b>o</b>
<b>à</b>
<b>n</b>
<b> l</b>
<b>a</b>
Tài liệu dành cho giảng viên An toàn lao động, người làm cơng tác an tồn
Và người lao động làm việc trong các công việc liên quan
<i>Thực hiện trong khuôn khổ</i>
<b>Dự án Nâng cao Năng lực H́n lụn An tồn Vệ sinh Lao đợng ở Việt Nam</b>
<b>(VIE/05/01/LUX)</b>
Mục tiêu của Dự án: Tăng cường công tác an tồn vệ sinh lao động, góp phần giảm
tai nạn lao động và bệnh nghề nghiệp ở nơi làm việc; cải thiện quan hệ xã hội giữa
các cơ quan quản lý Nhà nước, các tổ chức đại diện của người lao động và người sử
dụng lao động thông qua tăng cường năng lực của Trung tâm Huấn luyện An toàn -
Vệ sinh Lao động, củng cố hệ thống huấn luyện an toàn vệ sinh lao động, xây dựng
chính sách huấn luyện và dịch vụ huấn luyện về an toàn - vệ sinh lao động cho các
đối tác xã hội để đảm bảo an toàn vệ sinh lao động và điều kiện lao động.
<b>Văn phịng Tở chức Lao động Quốc tế tại Việt Nam</b>
Tài liệu dành cho giảng viên An tồn lao động, người làm cơng tác an toàn
Và người lao động làm việc trong các công việc liờn quan
<b>Dự án Nâng cao Năng lực</b>
<b>Dự án Nâng cao Năng lực </b>
<b>Hun luyn an toàn vệ sinh lao động ở việt nam </b>
<b>(Vie/05/01/LUX) </b>
Bản quyền @ Tổ chức Lao động Quốc tế 2008
Xuất bản lần thứ nhất năm 2008
Ấn phẩm của Tổ chức Lao động Quốc tế (International Labour Organization)
được hưởng qui chế bản quyền theo Nghịđịnh Thư số 2 của Cơng ước Bản quyền
Tồn cầu. Tuy nhiên, một số trích đoạn ngắn từ những ấn phẩm này có thểđược tái
sử dụng mà khơng cần xin phép với điều kiện phải nêu rõ nguồn trích dẫn. Mọi hoạt
động tái bản hoặc biên dịch toàn bộấn phẩm này phải được Phòng Xuất bản (Quyền
và Giấy phép) của Tổ chức Lao động Quốc tế, CH-1211, Geneva 22, Thụy Sỹ; hoặc
qua email Tổ chức Lao động Quốc tế sẵn sàng tiếp nhận các yêu
cầu cấp phép.
Các thư viện, các viện nghiên cứu và các cơ quan khác đã có đăng ký tại các tổ
chức quyền tái bản có thể sao chép trong phạm vi giấy phép đã được cấp cho mục
<b>An toàn vệ sinh lao động trong sử dụng điện / Safety in electrical use </b>
Tài liệu dành cho giảng viên an toàn lao động, người làm cơng tác an tồn và
người lao động làm việc trong các công việc liên quan
ISBN: 978-92-2-821633-2 (bản in/print)
ISBN: 978-92-2-821634-9 (bản pdf / web pdf)
Được thực hiện trong khuôn khổ Dự án nâng cao năng lực huấn luyện an toàn vệ
sinh Lao động (VIE/05/01/LUX) do Chính phủ Luxembourg tài trợ.
Các chỉđịnh trong các ấn phẩm tuân theo quy định của Liên Hiệp Quốc và khơng
có ý thể hiện bất cứ quan điểm nào của Tổ chức Lao động Quốc tế về quy chế pháp lý
hoặc ranh giới lãnh thổ của bất cứ quốc gia, khu vực, lãnh thổ hoặc chính quyền nào.
Các tác giả chịu trách nhiệm hoàn toàn về các ý kiến thể hiện trong các bài viết,
nghiên cứu và trong các tài liệu liên quan. Ấn phẩm này không phải là sự xác nhận
của Tổ chức Lao động Quốc tế về các quan điểm thể hiện trong đó.
Những dẫn chứng về tên cơng ty, sản phẩm và qui trình thương mại khơng ngụ ý
thể hiện sự xác nhận của Văn phòng Lao động Quốc tế. Bất cứ công ty, sản phẩm
hoặc qui trình thương mại nào khơng được nêu trong ấn phẩm cũng không nhằm thể
hiện sự phản đối của Tổ chức Lao động Quốc tế.
Các ấn phẩm của ILO hiện có mặt ở các cửa hàng sách hoặc tại các Văn phòng
ILO ở các nước, hoặc trực tiếp tại Phòng Xuất bản của Tổ chức Lao động Quốc tế,
CH-1211, Geneva 22, Thụy Sỹ. Catolog hoặc danh mục các ấn phẩm mới có thể lấy
<i>Trong nhng nm gn õy, tình hình tai nạn lao động và bệnh nghề</i>
<i>nghiệp trên cả nước có xu hướng gia tăng, trong đó có nhiều vụ tai nạn lao </i>
<i>động nghiêm trọng làm chết, bị thương nhiều người và thiệt hại nhiều về tài </i>
<i>sản. Các quy định của pháp luật về huấn luyện an toàn vệ sinh lao động ngày </i>
<i>càng được hoàn thiện và cụ thể hơn. Các cấp, các ngành và các doanh </i>
<i>nghiệp đã quan tâm, chú trọng việc huấn luyện về an toàn vệ sinh lao động. </i>
<i>Tuy nhiên qua điều tra về nhu cầu huấn luyện an toàn vệ sinh lao động trong </i>
<i>năm 2007 cho thấy cơng tác huấn luyện về an tồn vệ sinh lao động còn </i>
<i>nhiều hạn chế, bất cập như: Tỉ lệ huấn luyện cịn thấp và mang tính hình </i>
<i>thức, số lượng giảng viên còn thiếu và chưa được đào tạo có bài bản, phương </i>
<i>pháp huấn luyện chưa phù hợp, chưa có những bộ giáo trình chuẩn về các </i>
<i>nội dung huấn luyện để phục vụ cho từng đối tượng huấn luyện... </i>
<i>Để góp phần thực hiện tốt các mục tiêu Chương trình Quốc gia về Bảo </i>
<i>hộ lao động đến năm 2010 do Chính phủ ban hành, trong đó có mục tiêu </i>
<i>trung bình hàng năm giảm 5% tần suất tai nạn lao động trong các ngành, </i>
<i>lĩnh vực có nguy cơ cao về tai nạn lao động (Khai khống, xây dựng và sử</i>
<i>dụng điện), Cục An tồn Lao động, Bộ Lao động - Thương binh và Xã hội </i>
<i>đã phối hợp với Tổ chức Lao động Quốc tế trong khuôn khổ Dự án nâng </i>
<i>cao năng lực huấn luyện an toàn vệ sinh lao động </i> <i>ở Việt Nam </i>
<i>(VIE/05/01/LUX) do Chính phủ Luxembourg tài trợ thực hiện việc biên soạn </i>
<i>4 bộ tài liệu cho bốn ngành có nguy cơ cao về an tồn vệ sinh lao động sau: </i>
<i>Bốn bộ tài liệu này được biên soạn trên cơ sở nghiên cứu và kế thừa các </i>
<i>tài liệu quốc tế và trong nước, các tiêu chuẩn và quy chuẩn về an toàn vệ</i>
<i>sinh lao động cũng như các báo cáo nghiên cứu khoa học của các chuyên </i>
<i>Ban quản lý Dự án xin chân thành cảm ơn các tác giả có tên sau đây </i>
<i>đã tham gia biên soạn, chỉnh sửa, hiệu đính bộ tài liệu: Ơng Nguyễn Mạnh </i>
<i>Khang, ơng Đào Anh Tuấn, bà Trần Thị Vân Thu và các cán bộ từ Trung </i>
<i>tâm Huấn luyện An toàn Vệ sinh Lao động; và đặc biệt cảm ơn các ý kiến </i>
<i>phản biện, nhận xét của ơng Phùng Huy Dật, Phó ban Bảo hộ Lao động, </i>
<i>Tổng liên đoàn Lao động Việt Nam; và sựđóng góp của các đồng nghiệp để</i>
<i>hồn thành bộ tài liệu An toàn vệ sinh lao động trong sử dụng điện này. </i>
<i> Tài liệu được biên soạn lần đầu nên khơng tránh khỏi thiếu sót, Dự án </i>
<i>VIE/05/01/LUX và Ban soạn thảo rất mong được sựđóng góp quý báu của </i>
<i>các chuyên gia và đồng nghiệp./. </i>
<b>V Nh Vn </b>
<i><b>Ch</b><b></b><b>ơng 1 </b></i>
<b>I. HIN TNG DỊNG ĐIỆN ĐI TRONG ĐẤT VÀ SỰ PHÂN </b>
<b>BỐĐIỆN TÍCH TRÊN MẶT ĐẤT </b>
Trường hợp dây dẫn bịđứt rơi xuống đất hay cách điện của thiết bịđiện
Về phương diện an tồn, dịng điện chạm đất làm thay đổi cơ bản
trạng thái của mạng điện (điện áp giữa đất và dây dẫn thay đổi, xuất hiện
các điện thế khác nhau giữa các điểm trên mặt đất và gần chỗ chạm đất).
Dòng điện đi vào đất sẽ tạo nên ở điểm chạm đất một vùng dòng điện dò
trong đất và điện áp trong vùng này phân bố theo một định luật nhất định
(hình 1.1).
<i><b>Hình 1.1</b></i>
Bằng tính tốn và thực nghiệm, người ta thấy rằng điện áp trong
vùng này phân bố theo dạng hypebôn và có đường cong phân bố điện áp
như sau:
<i><b>Hình 1.2 </b></i>
Điện áp tại một điểm nào đấy trên mặt đất (điểm A) gần chỗ chạm đất
được tính theo cơng thức:
Ux = Uđ. Xđ/ X = K. 1/X (CT 1.1)
<i>Trong đó: </i>
X: Khoảng cách từđiểm A đến điểm chạm đất
Ux: Điện áp tại điểm A
Uđ: Điện áp trên vật nối đất.
Xđ: Bán kính vật nối đất.
K = Uđ. Xđ (CT 1.2)
Tại điểm chạm đất Uđ = Umax.
Trong vùng cách vật nối đất gần 1m có khoảng 68% điện áp rơi.
Những điểm trên mặt đất nằm ngoài 20m cách chỗ chạm đất thực tế có
thể xem như ngồi vùng dịng điện nguy hiểm (hay cịn gọi là những điểm
có điện áp = 0 →đất).
Trong khi đi vào trong đất, dòng điện tản bị điện trở của đất cản trở.
Điện trở này gọi là điện trở tản hay điện trở của vật nối đất.
Rđ = Uđ/Iđ (CT 1.3)
<i>Trong đó: </i>
Uđ: Điện áp giáng trên vật nối đất.
<b>II. ĐIỆN ÁP TIẾP XÚC </b>
Trong quá trình tiếp xúc với thiết bịđiện, nếu mạch điện khép kín qua người
thì điện áp giáng trên người lớn hay bé tuỳ thuộc vào điện trở khác mắc nối tiếp
với thân người. Phần điện áp đặt vào người gọi là điện áp tiếp xúc (Utx).
Vì chúng ta nghiên cứu an toàn trong điều kiện chạm vào một cực (một
pha) là chủ yếu, nên có thể xem Utx là thế giữa 2 điểm trên đường dòng điện
đi qua mà người có thể chạm phải. Để rõ hơn chúng ta xét ví dụ sau:
Có 2 động cơ 1 và 2. Vỏ các động cơ này nối với vật nối đất có điện trở
Rđ. Động cơ 1 bị chọc thủng cách điện của 1 pha.
Trong trường hợp này vật nối đất và vỏ các thiết bị đều mang điện áp
đối với đất là:
Uđ = Iđ.Rđ
Người chạm vào bất kỳ động cơ nào cũng có thế là Uđ. Mặt khác thế
của chân người (Uch) phụ thuộc vào khoảng cách từ chỗ đứng đến vật nối
đất. Kết quả là người bị tác dụng của điện áp:
Utx = Uđ- Uch (CT 1.4)
<i><b>Hình 1.3 </b></i>
Càng xa vật nối đất →Uch càng nhỏ. Nếu > 20m, Uch = 0 → Utx = Uđ.
Trong trường hợp chung có thể biểu diễn:
Utx = α.Uđ
<i>Trong đó:</i>α là hệ số tiếp xúc.
<b>III. ĐIỆN ÁP BƯỚC </b>
Khi 1 pha chạm đất hoặc 1 thiết bị nào đó bị chọc thủng cách điện, ta có
sự phân bố thế như sau:
Điện áp đối với đất ở chỗ trực tiếp chạm đất: Uđ = Iđ. Rđ
<i><b>Hình 1.4 </b></i>
Điện áp giữa 2 chân người do dòng điện chạm đất tạo nên gọi là điện áp
bước.
Ub = Ux - Ux+a = K (
x
1
-
a
x
1
+ ) = x(x a)
a
.
K
+ (CT 1.5)
<i>Trong đó: </i>
K = Uđ. Xđ
a: Độ dài bước (khoảng 0,8 m)
x: Khoảng cách đến chỗ chạm đất.
Từ công thức trên ta thấy:
+ Càng xa vật nối đất, Ub càng nhỏ.
+ Những điểm cách xa vật nối đất ≥ 20m → Ub xấp xỉ bằng 0
+ Những vòng tròn đẳng thế (hay những mặt cầu đẳng thế) là những
vòng tròn (hay mặt cầu đồng tâm) mà tâm điểm là chỗ chạm đất. Ub = 0 khi
Như vậy sự phụ thuộc đối với khoảng cách đến chỗ chạm đất của Ub trái
ngược với Utx.
Điện áp bước có trị số khá lớn nên dù khơng tiêu chuẩn hố Ub nhưng
để đảm bảo an tồn, qui định là khi có chạm đất phải cấm người đến gần
chỗ bị chạm đất với khoảng cách sau:
+ Từ 4 m ÷ 5 m đối với thiết bị trong nhà.
+ Từ 8 m ÷ 10 m với thiết bị ngồi trời.
Người ta khơng tiêu chuẩn hố Ub cũng như Utx mà chỉ tiêu chuẩn hoá
điện áp đối với đất - đó là điện áp ứng với dịng điện chạm đất tính tốn
trong bất kỳ thời gian nào của năm đều không vượt quá:
+ 250V đối với điện áp > 1000V.
Dịng điện đi qua chân người, khơng qua cơ quan hơ hấp tuần hồn
nên ít nguy hiểm hơn, nhưng với trị số điện áp bước khoảng 100V đến
250V, các bắp cơ có thể bị co rút làm người ngã → làm thay đổi sơ đồđấu
điện. Qui trình kiểm tra và sử dụng các phương tiện bảo vệ của Liên Xô
(cũ) qui định: khi đi lại trong các trạm ngoài trời, phải dùng ủng cách điện
nếu Ub> 40V.
<b>IV. ĐIỆN ÁP CHO PHẫP </b>
Điện trở cơ thể con ngời thờng rất khác nhau (điện trở ngời nhỏ:
4 ữ 7k; điện trë ng−êi lín: 13 ÷ 17kΩ) và là hàm của nhiều biến số. Mỗi
biến số lại phụ thuộc vào những hoàn cảnh khác nhau, nên trong nhiều
trường hợp khơng thể dựđốn trước được trị số dịng điện qua người. Vì thế
để xác định giới hạn an tồn cho người, khơng dựa vào "dịng điện an tồn"
mà phải theo điện áp cho phép.
Dùng điện áp cho phép sẽ tiện lợi vì mỗi mạng điện có một điện áp
tương đối ổn định.
Tiêu chuẩn điện áp cho phép ở mỗi nước một khác:
- Ba Lan, Thuỵ Sỹ, Tiệp Khắc: Ucp = 50V.
- Hà Lan, Thuy Điển, Pháp: Ucp = 24V.
- Liên Xô (cũ): tuỳ theo môi trường làm việc mà Ucp có các trị số: 65V;
36V và 12V...
Ở Việt Nam: Ucp đối với chiếu sáng cục bộ ở các máy công cụ, chiếu
sáng ở những nơi nguy hiểm (trong buồng kín, hầm mỏ...) là 36V và 24V.
Cịn ở những nơi đặc biệt nguy hiểm lấy Ucp = 12V.
<b>V. MỘT SỐ THUẬT NGỮ CƠ BẢN KHÁC </b>
<b>1. Mạng điện hạ áp có trung tính cách ly (Sơđồ IT):</b> Mạng điện có
trung tính thứ cấp máy biến áp hoặc máy phát điện không nối với nối đất
hoặc được nối với bị nối đất qua một tổng trở lớn hoặc qua thiết bị phát
tín hiệu, đo lường, bảo vệ, dập hồ quang, còn vỏ của các thiết bị điện
được nối đất.
<b>2. Mạng điện hạ áp có trung tính nối đất trực tiếp:</b> Mạng điện có
trung tính thứ cấp của máy biến áp hoặc máy phát điện nối trực tiếp với nối
đất hoặc nối với bị nối đất qua một điện trở nhỏ (ví dụ qua máy biến dịng),
cịn vỏ của các thiết bịđiện được nối với dây "không", bao gồm sơ đồ
TN-C, TN-C-S hay TN-S.
<b>3. Chạm đất:</b> là sự nối điện bất ngờ giữa những bộ phận có mang điện
áp của thiết bị điện với những cấu trúc khác hoặc với đất trực tiếp. Dòng
điện chạm đất là dòng điện đi vào đất qua chỗ bị chạm.
<b>4. Dây "khơng" (PEN): </b>Dây trung tính trong mạng hạ áp 3 pha, 4 dây
mà điểm trung tính đã được nối đất trực tiếp.
<b>5. Dây bảo vệ (PE):</b> Dây chỉ dùng cho mục đích bảo vệ nối "không", được
tách từ dây "không" khi bảo vệ thiết bị 1 pha, hoặc là dây thứ 5 trong mạng
điện 3 pha, 5 dây (Sơđồ TN-S), hoặc là dây nối đất trong sơđồ IT và TT.
<i>Chú thích </i>
<i>cho thiết bịđiện 1 pha, từ dây "không" phải tách ra làm 2 dây là: Dây trung </i>
<i>tính (N) và dây bảo vệ (PE) (Sơ</i> <i>đồ TN-C-S). (Trong sơđồ TN-C-S, sơ</i> <i>đồ</i>
<i>TN-C không bao giờ</i> <i>được sử dụng sau TN-S. Điểm tách PE khỏi PEN </i>
<i>thường là điểm đầu của lưới điện). </i>
<b>6. Dây nối "không": </b>Dây dẫn nối vỏ của thiết bị điện cần bảo vệ nối
"không" với dây "không" (PEN) hoặc với dây bảo vệ (PE).
<b>7. Dây nối đất:</b> Dây dẫn để nối các bộ phận cần bảo vệ với điện cực nối
đất.
<b>8. Nối "không": </b>Biện pháp bảo vệ khi nối vỏ của thiết bịđiện với dây
"không", để khi có chạm vỏ sẽ hình thành ngắn mạch 1 pha, dòng điện ngắn
mạch gây tác động thiết bị bảo vệđể cắt dòng điện nguồn đến chỗ chạm vỏ.
<b>9. Nối đất:</b> Nối một điểm của mạch điện hoặc vỏ của thiết bị điện với
trang bị nối đất.
<b>10. Nối đất bảo vệ:</b> Nối vỏ của thiết bịđiện với trang bị nối đất để giảm
điện áp chạm đất đến mức an toàn cho người vận hành và đảm bảo thời gian
tác động của thiết bị bảo vệ khi có sự cố chạm vỏ.
<b>11. Nối đất làm việc:</b> Nối điểm trung tính máy biến áp hoặc một điểm
nào đó của dây trung tính của mạng với trang bị nối đất, nhằm bảo đảm chế
độ làm việc của mạng điện và khắc phục nhanh sự cố.
<b>12. Nối đất lặp lại:</b> Nối dây "không" với trang bị nối đất để giảm nhỏ
điện áp trên dây "không".
<b>13. Trang bị nối đất:</b> Kết cấu bao gồm các điện cực nối đất và dây nối
đất.
<b>14. Điện cực nối đất:</b> Các vật dẫn điện hay một nhóm các vật dẫn điện
được liên kết với nhau và tiếp xúc trực tiếp với đất.
<b>15. Điện cực nối đất nhân tạo:</b> Các điện cực được thiết kế, lắp đặt và
sử dụng cho mục đích nối đất.
<b>17. Đường trục nối đất hoặc nối "không":</b> Phần dây nối đất hoặc nối
"không" kéo dài để nối đến các thiết bịđiện cần bảo vệ.
<b>18. Vùng điện thế "khơng"</b>: là vùng đất ở ngồi phạm vi vùng tản của
dòng điện chạm đất.
<b>19. Điện áp trên trang bị nối đất:</b>Điện áp giữa điểm dòng điện đi vào
cực nối đất và vùng điện thế "khơng" khi dịng điện từđiện cực nối đất tản
vào đất.
<b>20. Điện trở trang bị nối đất (còn gọi là điện trở nối đất):</b> Tỉ số giữa
điện áp trên trang bị nối đất và dòng điện vào trang bị nối đất.
<b>21. Thiết bị</b> <b>điều khiển:</b> Một tổ hợp bao gồm các phần tử điều khiển,
đo lường, điều chỉnh cùng với các thiết bị có liên quan tới chúng và được bổ
sung hoàn chỉnh bằng các liên kết cơ điện bên trong, các kết cấu chịu lực và
vỏ che chắn.
<b>22. Tủđiều khiển:</b> Vỏ chứa các khí cụđiện và thiết bịđiều khiển, được
lắp đặt trên máy hoặc tách rời so với máy.
<b>23. Hốc: </b>Một vị trí trong máy hoặc trong tủ điều khiển được bao kín
mọi phía, nhưng có cửa để lắp ráp, quan sát hoặc thơng gió cho các thiết bị
điện bên trong.
<b>24. Kênh: </b>Các rãnh hoặc máng, ống... chỉ dùng đểđặt và bảo vệ dây dẫn.
<b>25. Ống dẫn:</b> Kênh được chế tạo dưới dạng ống có thành cứng hoặc
mềm bằng vật liệu kim loại hoặc phi kim loại để bảo vệ dây dẫn.
<b>26. Mạch động lực: </b>Mạch dùng để phân phối điện năng từ nguồn điện
đến các thiết bị trực tiếp thực hiện các thao tác công nghệ.
<b>27. Mạch điều khiển:</b> Mạch dùng đểđiều khiển hoạt động của máy và
bảo vệ mạch động lực.
<b>28. Thiết bịđóng cắt:</b> Những thiết bị dùng đểđóng hoặc ngắt một hoặc
nhiều mạch.
<b>30. Cơ cấu dẫn động của thiết bị</b> <b>điều khiển bằng tay:</b> Những cụm
của hệ thống dẫn động mà phải dùng các ngoại lực tác động vào nó khi thao
tác (<i>ví dụ:</i> các nút ấn, cần điều khiển...).
<b>31. Cách điện làm việc:</b> Cách điện để đảm bảo cho thiết bị làm việc
bình thường và bảo vệ chủ yếu chống điện giật.
<b>32. Cách điện bổ sung:</b> Cách điện độc lập bổ sung cho cách điện làm
<b>33. Cách điện kép:</b> Cách điện kết hợp cả cách điện làm việc và cách
điện bổ sung.
<b>34. Cách điện tăng cường: </b>Cách điện làm việc được cải tiến với các
tính chất cơ điện để bảo đảm mức độ bảo vệ chống điện giật như cách điện
kép.
<i>Nơi đặt thiết bịđiện được phân loại theo mức độ nguy hiểm như sau: </i>
<b>35. Nơi nguy hiểm vềđiện:</b> Nơi có một trong những yếu tố sau:
1- Độ ẩm tương đối trong khơng khí vượt q 75% trong thời gian dài
hoặc có bụi dẫn điện (bụi bám vào dây dẫn, lọt vào trong thiết bịđiện).
2- Nền nhà dẫn điện (nền nhà bằng kim loại, đất, bê tông cốt thép...).
3- Nhiệt độ cao (có nhiệt độ vượt quá 35oC trong thời gian dài hơn 24
giờ).
4- Những nơi người có thể tiếp xúc đồng thời một bên là các kết cấu
kim loại của nhà xưởng, các thiết bị máy móc đã nối đất và một bên vỏ kim
loại của thiết bịđiện có nguy cơ chạm vỏ.
<b>36. Nơi đặc biệt nguy hiểm về</b> <b>điện: </b>Nơi có một trong những yếu tố
sau:
1- Rất ẩm (có độ ẩm tương đối của khơng khí xấp xỉ 100% - bề mặt
trần, tường, sàn nhà và đồ vật trong nhà có đọng sương).
3- Đồng thời có hai yếu tố trở lên ở nơi nguy hiểm vềđiện nêu ở khoản
36, Điều này.
<b>37. Nơi ít nguy hiểm vềđiện:</b> Nơi không thuộc hai loại trên.
<b>38. Thiết trí điện:</b> Cơng trình điện tập hợp thiết bị điện dùng để sản
xuất, biến đổi, truyền dẫn, phân phối và tiêu thụđiện năng.
<b>39. Công việc làm cắt điện hồn tồn:</b> Cơng việc tiến hành mà ởđó tất
cả các nguồn dẫn điện đến đều được cắt điện.
<b>40. Công việc làm cắt điện một phần:</b> Cơng việc tiến hành mà ở đó
chỉ có một số phần mang điện được cắt điện. Những phần mang điện còn lại
phải thực hiện các biện pháp ngăn cách không cho người làm việc chạm
phải.
<b>41. Công việc làm không cắt điện:</b>Công việc làm trực tiếp trên những
phần mang điện.
<b>42. Điện áp an toàn:</b> Điện áp không vượt quá 36V đối với nguồn điện
xoay chiều và 48V đối với nguồn điện một chiều. Điện áp này phải được
cấp từ nguồn cung cấp điện an ton.
<i><b>Ch</b><b></b><b>ơng 2 </b></i>
<b>I. KHI NIỆM CHUNG </b>
Điện năng ngày càng đóng vai trị quan trọng trong sản xuất cũng nhưđời
Tuy nhiên, điện cũng gây ra những tai nạn, sự cố hết sức nghiêm trọng
nếu không tuân thủ những qui chuẩn, tiêu chuẩn về an toàn trong sản xuất,
quản lý và tiêu thụđiện.
Theo thống kê hàng năm: tai nạn lao động chết người do điện chiếm
khoảng hơn 10% tổng số tai nạn lao đơng chết người nói chung, thậm chí có
năm chiếm tới 20% tổng số tai nạn lao động chết người.
Khoa học hiện nay đã phân tích đầy đủ về tác hại của dịng điện đối với
cơ thể con người.
Thực tế cho thấy khi chạm vào vật có mang điện áp, con người sẽ chịu
tác động bởi dòng điện đi qua người. Tác hại sinh lý do dòng điện gây lên
như: huỷ hoại bộ phận thần kinh điều khiển các giác quan, làm tê liệt cơ thịt,
sưng màng phổi, huỷ hoại cơ quan hơ hấp và tuần hồn...
Tai nạn điện thường xảy ra trong các trường hợp sau:
- Do chạm phải những bộ phận bằng kim loại của thiết bịđiện khi cách
điện bị hỏng.
- Do chạm phải vật dẫn có mang điện áp.
- Do điện áp bước, xuất hiện ở chỗ dòng điện đi vào đất.
- Do hồ quang khi đóng cắt điện hoặc vi phạm khoảng cách an toàn lưới
điện.
<i><b>Hình 2.1 Hình 2.2 </b></i>
<i><b> Hình 2.3 </b></i>
<b>II. NHỮNG YẾU TỐ LIÊN QUAN ĐẾN TAI NẠN ĐIỆN </b>
Nghiên cứu về chấn thương điện, người ta đã xác định được các yếu tố
liên quan đến tai nạn điện là:
- Điện trở của cơ thể người.
- Loại và trị số dòng điện đi qua người.
- Thời gian dòng điện đi qua người.
<b>1. Điện trở của cơ thể người (R ng) </b>
<i><b>1.1. </b><b>Đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n tr</b><b>ở</b><b> c</b><b>ủ</b><b>a ng</b><b>ườ</b><b>i (R</b><b>ng</b><b>) là tr</b><b>ị</b><b> s</b><b>ố</b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n tr</b><b>ở</b><b>đ</b><b>o </b><b>đượ</b><b>c gi</b><b>ữ</b><b>a 2 </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n c</b><b>ự</b><b>c </b></i>
<i><b>đặ</b><b>t trên c</b><b>ơ</b><b> th</b><b>ể</b><b> ng</b><b>ườ</b><b>i. Có th</b><b>ể</b><b> chia </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n tr</b><b>ở</b><b> ng</b><b>ườ</b><b>i thành hai ph</b><b>ầ</b><b>n </b></i>
- Điện trở lớp da ở 2 chỗđiện cực đặt lên (dày từ 0,05 ÷ 0,2 mm), được
coi là cách điện tốt; Điện trở suất từ 1 triệu ÷ 10 triệu Ωcm
- Điện trở của các bộ phận bên trong cơ thể: Điện trở suất từ 100 ÷ 200 Ωcm
Điện trở của lớp da ngoài do điện trở của lớp sừng trên da quyết định.
Chính vì vậy, tuỳ theo vị trí khác nhau mà điện trở của da cũng khác nhau.
<i>Ví dụ:</i>Điện trở của bàn tay gấp 10 ÷ 50 lần điện trở da mặt. Hoặc nếu xem
điện trở giữa hai bàn tay là 1 thì điện trở giữa 2 bàn chân là 1,3.
Điện trở của cơ thể người là đại lượng khơng ổn định, nó có thể thay đổi
trong một phạm vi rất lớn khoảng 1.000Ω÷ 100.000Ω
<i><b>1.2. </b><b>Đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n tr</b><b>ở</b><b> c</b><b>ủ</b><b>a c</b><b>ơ</b><b> th</b><b>ể</b><b> ng</b><b>ườ</b><b>i ph</b><b>ụ</b><b> thu</b><b>ộ</b><b>c vào nh</b><b>ữ</b><b>ng y</b><b>ế</b><b>u t</b><b>ố</b><b> sau </b></i>
<i>a) Tình trạng da khơ hay ẩm, sạch hay bẩn, nguyên vẹn hay xây xát </i>
- Bình thường da khơ ráo sạch sẽ, khơng xây xát thì Rng= 3.000 ÷
100.000 Ω (đo khi U = 15 ÷ 20V).
Nếu cạo sạch lớp sừng: Rng = 1.000 ÷ 5.000Ω.
Khi mất lớp da ngồi (biểu bì) thì Rng = 500 ÷ 700Ω và khi mất hồn
tồn da thì Rng chỉ cịn 100 ÷ 200Ω.
Trong tính tốn lấy R ng = 1000Ω.
Độ ẩm của da cũng ảnh hưởng đến Rng. <i>Ví dụ:</i> Tay ướt có muối thì Rng
giảm30 đến 50%. Cịn với nước cất thì Rng giảm 15 đến 35 %. Sở dĩ như
vậy vì khi da bị ẩm, nước hồ tan các muối khống và axít của cơ thể bài
tiết qua mồ hôi làm cho da trở thành dẫn điện hơn.
Da bị bẩn làm cho Rng giảm vì các hạt bụi như bụi than, bụi kim loại dẫn
<i>b) Vị trí tiếp xúc, diện tích tiếp xúc và lực tiếp xúc </i>
- Do cấu tạo không đồng nhất, độ dày lớp sừng của da và sự phân bố các
tuyến mồ hôi trên cơ thểở các vị trí khác nhau cũng khác nhau. Vì vậy, Rng
thay đổi tùy thuộc vào vị trí tiếp xúc.
- Diện tích tiếp xúc càng lớn thì Rng càng nhỏ. Với điện áp bé (50 đến
60V) có thể xem điện trở của da tỉ lệ nghịch với diện tích tiếp xúc:
Khi diện tích tiếp xúc = 8 cm 2→ Rng = 7000Ω.
Khi diện tích tiếp xúc = 24 cm 2→ Rng = 3300Ω.
Khi diện tích tiếp xúc = 400 cm 2→ Rng = 1000Ω.
- Khi da người bị dí mạnh trên các điện cực Rng↓.
<i>c) Thời gian tác dụng của dòng điện qua người</i> càng lâu, Rng càng giảm
do da bịđốt nóng và có sự thay đổi vềđiện phân.
<i>d) Các tham số của mạch điện như dòng điện và điện áp</i>
- Khi có dịng điện qua người, Rng giảm đi. Sở dĩ như vậy là do lúc có
dịng điện đi vào thân người, da bịđốt nóng, mồ hơi thốt ra làm Rng↓.
Thí nghiệm cho thấy:
Với I<sub>~</sub> = 0,5 mA →R ng =4500Ω.
I<sub>~</sub> = 2 mA → Rng = 2000Ω.
I_ = 0,5 mA → Rng = 1200Ω.
I _ = 2 mA → Rng = 8000Ω.
- Điện áp rất ảnh hưởng đến Rng, vì ngồi hiện tượng điện phân cịn có
hiện tượng chọc thủng. Với lớp da mỏng, hiện tượng chọc thủng đã có thể
xuất hiện ở điện áp từ 10 đến 30V. Nhưng nói chung ảnh hưởng của điện áp
thể hiện rõ nhất với trị số điện áp > 250V. Lúc này điện trở người có thể
xem tương đương với lúc người bị bóc hết lớp da ngồi.
Ởđiện áp một chiều, cơ thể khơng có điện dung và điện động cực phân
tăng lên. Do đó ở trường hợp điện áp một chiều Rng lớn hơn ở trường hợp
<i><b>Hình 2.4: S</b><b>ự</b><b> ph</b><b>ụ</b><b> thu</b><b>ộ</b><b>c c</b><b>ủ</b><b>a R</b><b>ng</b><b> vào </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n áp </b><b>ứ</b><b>ng v</b><b>ớ</b><b>i các th</b><b>ờ</b><b>i gian ti</b><b>ế</b><b>p </b></i>
<i><b>xúc khác nhau </b></i>
<i>e) Các yếu tố sinh lý và môi trường xung quanh </i>
Điện trở của nam lớn hơn nữ, già lớn hơn trẻ. Những kích thích bất ngờ
đối với người như: châm hoặc đánh, âm thanh, ánh sáng cũng làm cho Rng
giảm. Hàm lượng ơ xy trong khơng khí tăng (dù chỉ trong thời gian ngắn)
cũng làm cho Rng giảm...
Sở dĩ như vậy là do phản ứng của cơ thể dưới tác dụng nhiệt của môi
trường, làm tăng sự cung cấp máu và làm mạch máu dãn nở, Rng giảm.
Dịng điện có trị số khoảng 100mA có khả năng gây chết người. Tuy
nhiên có trường hợp trị số dòng điện khoảng 5 đến 10 mA đã làm chết
người. Sở dĩ như vậy là do mức độ kích thích hệ thống thần kinh và khả
năng chịu đựng của mỗi người ảnh hưởng quyết định đến mức độ tổn
thương. Đối với mỗi người, khả năng chịu đựng khác nhau. Khi uống
rượu mà bị tai nạn điện thì mức độ tổn thương cũng tăng lên.
R1
R2
R3
X1
X2
X3
<i><b>Hình 2.5 </b></i>
<i>Trong đó: </i>
R1, X1: Trở kháng của da phía dịng điện đi vào.
R2, X2: Trở kháng phía dịng điện đi ra.
R3, X3: Trở kháng các cơ quan bên trong thân người.
<b>2. Loại và trị số của dòng điện giật </b>
Dòng điện là yếu tố vật lý trực tiếp gây ra tổn thương. Rng, Ung chỉ là
các đại lượng biến đổi dòng điện qua người mà thơi.
Với một trị số dịng điện nhất định, sự tác động của nó vào cơ thể người
hầu như không thay đổi.
<i>Từ thực nghiệm, người ta đã đo được các trị số dòng điện gây tác hại </i>
<i>lên cơ thể người như sau: </i>
<b>Dòng điện </b>
<b>(mA) </b> <b>Tác dụng c(50 ủđếa dòng xoay chin 60 Hz) </b> <b>ều </b> <b>Tác dmụộng ct chiủềa dòng u </b>
0,6 đến 1,5 Bắt đầu thấy ngón tay tê. Khơng có cảm giác gì
2 đến 3 Ngón tay tê rất mạnh. Khơng có cảm giác gì
<b>Dịng điện </b>
<b>(mA) </b> <b>Tác dụng c(50 ủđếa dòng xoay chin 60 Hz) </b> <b>ều </b> <b>Tác dmụộng ct chiủềa dòng u </b>
8 đến 10 Tay đã khó rời vật mang điện.
Ngón tay, khớp tay lịng bàn tay
thấy đau.
Nóng tăng lên.
20 đến 25 Tay không rời được vật mang
điện, đau, khó thở. Nóng tnhưng chăng lên, thưa mạnh. ịt co quắp lại
50 đến 80 Thở bị tê liệt, tim bắt đầu đập
mạnh. Nóng mkhó thở. ạnh, bắp thịt ở tay co rút,
90 đến 100 Thở bị tê liệt, nếu kéo dài 3 giây
tim bị tê liệt dẫn tới ngừng đập. Thở bị tê liệt.
Qua bảng trên ta thấy: Dòng điện qua người càng lớn càng nguy hiểm.
Dòng điện bắt đầu gây nguy hiểm cho người là 20 ÷ 25mA (xoay chiều) và
50 đến 80 mA (một chiều). Làm chết người là 100mA.
Tuy nhiên khi xét về tai nạn điện, không nên chỉ đơn thuần theo trị số
dòng điện mà phải xét đến mơi trường, hồn cảnh xảy ra tai nạn và sức chịu
đựng của cơ thể nạn nhân. Có như vậy mới có thể lý giải được nhiều trường
hợp điện áp nhỏ, trị số dịng điện khơng lớn hơn trị số dịng điện gây chống
bao nhiêu, đã có thể gây chết người.
Khi nghiên cứu các hiện tượng sinh lý học về điện giật, các nhà khoa
học của Liên Xô đã dùng các phương pháp đo lường đặc biệt và thận trọng
chứng minh rằng: có khi dịng điện chỉ 5 ÷ 10 mA đã gây chết người. Chính
vì vậy, hiện nay với dịng điện xoay chiều tần số 50 ÷ 60Hz, trị số dịng điện
an toàn lấy bằng 10 mA.
<b>3. Thời gian dòng điện đi qua người </b>
Yếu tố thời gian tác dụng của dòng điện vào cơ thể người rất quan trọng
- Thời gian tác dụng càng lâu, Rng càng giảm vì lớp da bị nóng dần và
lớp sừng trên da bị chọc thủng càng nhiều, tác hại của dòng điện vào cơ thể
người càng tăng lên.
và dãn) và ở thời điểm này, tim rất nhạy cảm với dịng điện qua nó. Nếu
dịng điện qua người lớn hơn 1 giây, thế nào cũng trùng với thời điểm nói
trên của tim.
Thí nghiệm cho thấy rằng, dù dòng điện lớn (hàng chục A) đi qua người
mà không gặp thời điểm nghỉ của tim cũng khơng có nguy hiểm gì.
Căn cứ những lý luận trên có thể giải thích vì sao ở các mạng điện cao
áp (110kV; 35 kV; 10kV; 6kV...) tai nạn do điện gây ra rất ít dẫn đến trường
hợp tim ngừng đập hay ngừng hô hấp. Với điện áp cao, dòng điện xuất hiện
trước khi người chạm vào vật mang điện. Nạn nhân chưa kịp chạm vào vật
mang điện thì hồ quang đã phát sinh và dịng điện qua người lớn (có thểđến
vài A). Dịng điện này tác động rất mạnh vào người gây cho cơ thể một sự
phản xạ phòng thủ rất mãnh liệt. Kết quả là hồ quang điện bị dập tắt ngay
(hoặc chuyển sang bộ phận mang điện bên cạnh). Dòng điện chỉ tồn tại
trong khoảng thời gian vài phần của giây. Với thời gian ngắn như vậy rất ít
khi làm tim ngừng đập hay hô hấp bị tê liệt. Ở chỗ bị đốt sẽ sinh ra 1 lớp
hữu cơ cách điện của thân người và chính lớp hữu cơ này ngăn cách dòng
điện với thân người một cách có hiệu quả.
Tuy nhiên khơng thể kết luận điện áp cao khơng gây nguy hiểm, vì dịng
điện lớn này qua cơ thể trong thời gian ngắn nhưng có thểđốt cháy nghiêm
trọng làm chết người.
<b>4. Đường đi của dòng điện </b>
Đường đi của dòng điện qua người quyết định nhiều đến mức độ gây tác
hại. Điều chủ yếu là có bao nhiêu phần trăm của dịng điện tổng qua các cơ
quan hơ hấp và tim. Qua thí nghiệm người ta đã ghi được kết quả sau:
<b>Đường đi </b>
<b>của dòng điện </b> <b>Phân lượng dòng điện tổng qua tim (%) </b>
Từ chân qua chân 0,4
Từ đó có kết luận là: dịng điện qua tim hay cơ quan hô hấp phụ thuộc
cách tiếp xúc của người với mạng điện.
Dòng điện từđầu qua chân và từ tay phải qua chân có phân lượng qua
tim nhiều nhất. Vì phần lớn dịng điện qua tim theo trục dọc, trục này nằm
trên đường từ tay phải (hoặc đầu) đến chân.
Dòng điện đi từ chân đến chân có phân lượng dịng điện qua tim nhỏ
nhất. Người ta đã dùng chó làm thí nghiệm, cho dòng điện đi từ chân này
đến chân kia của chó với U = 960V trong 12 giây. Kết quả là không con nào
bị chết. Trường hợp tăng đến 6000V cũng khơng làm chó chết. Cũng làm thí
nghiệm trên với thỏ và thỏ cũng chịu được điện áp 180V đến 400V trong
thời gian từ 0,5 ÷ 12,5 giây.
Tuy nhiên không nên cho rằng Ub không nguy hiểm vì khi bị điện áp
bước, các bắp thịt, các cơ của chân sẽ co rút lại làm người ngã xuống, lúc đó
sơđồđấu điện sẽ khác đi.
<b>5. Tần sốđiện giật </b>
Điện kháng của cơ thể người do điện dung tạo nên → Xng =
fC
2
1
π .
Khi f ↑ thì Rng ↓ → càng nguy hiểm. Nhưng trên thực tế kết quả lại
khơng như vậy mà ở tần số càng cao thì mức độ nguy hiểm càng giảm đi.
Viện nghiên cứu bệnh nghề nghiệp ở Lêningrát đã dùng chó làm thí
nghiệm và thu được kết quả sau:
<b>Số TT </b> <b>T<sub>(Hz) </sub>ần số</b> <b>Đi<sub>(V) </sub>ện áp </b> <b>Số chó thí nghi<sub>(con) </sub></b> <b>ệm </b> <b>Xác su<sub>b</sub><sub>ị</sub><sub> ch</sub><sub>ế</sub>ấ<sub>t (%) </sub>t chó </b>
1 50 117 đến 120 15 100
2 100 117 đến 120 20 45
3 125 100 đến 121 10 20
4 150 120 đến 125 10 0
Như vậy ở tần số càng cao, xác xuất chó chết càng giảm.
Lúc đặt điện áp một chiều vào màng tế bào, các phần tử trong tế bào bị
phân thành những ion khác dấu và bị hút ra ngoài màng tế bào. Như vậy
phần tử bị cực hoá và kéo dài thành ngẫu cực. Các chức năng sinh vật, hoá
học của tế bào bị phá huỷđến một mức độ nhất định.
Nếu đặt nguồn xoay chiều vào thì ion cũng chạy theo 2 chiều khác nhau
Với dòng điện tần số cao, khi dịng điện đổi chiều, ion khơng kịp đập
vào màng tế bào. Tần số càng tăng lên, đường đi của ion càng ngắn và mức
độ kích thích tế bào càng ít.
Ở tần số cao, điện trường hầu như không ảnh hưởng đến chuyển động
của i- on, tế bào khơng bị kích thích nhiều.
Đối với người, tần số 50 ÷ 60Hz là nguy hiểm nhất. Khi tần số bé hoặc
lớn hơn các trị số trên, mức độ nguy hiểm sẽ giảm xuống.
<i><b>Ch</b><b></b><b>ơng 3 </b></i>
<b>A. PHÂN TÍCH AN TỒN TRONG CÁC MẠNG ĐIỆN ĐƠN </b>
<b>GIẢN (Mạng điện một chiều và mạng điện xoay chiều 1 pha) </b>
<b>I. KHI NGƯỜI CHẠM VÀO 2 CỰC</b>
Đây là trường hợp nguy hiểm nhất. Khi đó: Ing =
ng
R
U
(CT 3.1)
<i>Trong đó:</i> U là điện áp của lưới điện.
Tai nạn thường xảy ra khi công nhân sửa chữa lưới điện có mang điện
áp. Một tay sờ vào một cực cịn chạm vào cực kia có thể bằng tay, cùi tay
hay một tay khác.
<b>II. KHI NGƯỜI CHẠM VÀO 1 CỰC</b>
Trong thực tế vận hành, trường hợp người chạm vào 2 cực ít xảy ra mà
thường là chạm vào một cực và hậu quả của tai nạn phụ thuộc tình trạng làm
việc của lưới điện đối với đất.
<b>1. Mạng điện cách điện đối với đất </b>
Khi người chạm vào 1 cực sẽ tạo nên một mạch kín. Vì cách điện của
mạng không bao giờ thật lý tưởng (R1≠∞; R2 ≠∞) nên ta có sơđồđẳng trị
tương ứng.
<i><b>Hình 3.2 </b></i>
Từ sơđồđẳng trị ta tính được:
Ing =
2
1
2
1
R
R
)
R
R
(
R
R
.
U
+
+ (CT 3.2)
Giả thiết: R1 =R2 = Rcđ→ Ing =
cd
ng R
R
2
U
+ (CT 3.3)
Từ biểu thức (3.3) ta thấy rõ vai trò của Rcđ.. Nếu cách điện của mạng
càng tốt thì mức độ nguy hiểm càng giảm.
Nếu lấy dịng điện an tồn = 10 mA thì điều kiện an tồn là:
Rcđ≥ 100 U - 2Rng
+ Trường hợp nguy hiểm nhất khi người chạm vào 1 pha còn pha kia
chạm đất. Lúc đó:
Ing=
ng
R
U
→ giống như chạm vào 2 cực.
chạm vào 1 cực, ý nghĩa cách điện của nền nhà (hoặc giày dép) là rất quan
trọng. Khi đó:
Ing =
cd
ch
ng R ) R
R
(
2
U
+
+ (CT 3.4)
<i>Trong đó: </i>Rch là điện trở của giày dép + nền nhà
Rcđ là điện trở cách điện của mạng
<b>2. Mạng điện có 1 cực hay 1 pha nối đất </b>
<i><b>2.1. M</b><b>ạ</b><b>ng </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n 1 dây </b></i>
Mạng này chỉ có 1dây cịn dây khác là đất hay đường ray (tàu điện...)
<i><b>Hình 3.3. </b></i>
Sơđồ thay thế:
Từđó ta tính được:
Ing =
0
cd
cd
ch
ng
cd
R
R
)
R
R
)(
R
R
(
R
.
U
+
+
+ (CT 3.5)
Nếu xem Ro = 0 (vì nhỏ) Ỉ Ing =
ch
R
U
+ (CT 3.6)
Như vậy, nếu người đứng trên đất ướt hay trên đường ray mà chạm vào
dây dẫn điện sẽ phải chịu 1 điện áp bằng toàn bộđiện áp của mạng điện. Do
vậy khi vận hành mạng điện này rất nguy hiểm nên phải treo cao dây dẫn
điện hoặc tăng cường cách điện dưới chân người.
<i><b>2.2. M</b><b>ạ</b><b>ng </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n 2 dây </b></i>
Mạng này dùng để đo lường 1 pha, để cung cấp điện cho máy biến áp
hàn hay biến áp dùng cho loại đèn cầm tay...
<i>Khi chạm vào cực có nối đất </i>
<i><b> Hình 3.5 </b></i>
Bình thường khi chạm vào cực có nối đất khơng nguy hiểm gì vì:
Ung = Ilv.Rab (CT 3.7)
<i>Trong đó:</i> Ilv là dịng điện làm việc của mạng điện
Dù chạm vào điểm b cách vật nối đất bao nhiêu thì Ung ln < 5% U.
Nhưng khi xảy ra ngắn mạch, điện áp phân bố trên đường dây theo điện
<i>Khi chạm vào cực không nối đất </i>
Ing =
ch
ng R
R
U
+ (CT 3.8)
Rất nguy hiểm, giống như trường hợp người đứng trên đất ướt chạm vào
dây dẫn điện của mạng điện 1 dây.
<b>3. Mạng điện cách điện đối với đất có điện dung lớn </b>
Với các mạng điện đường dây cáp và đường dây trên khơng điện áp lớn
hơn 1000V và mạng có điện áp nhỏ hơn 1000V có nhiều nhánh sẽ có điện
dung đối với đất lớn. Nó gây lên hiện tượng là: đường dây tuy đã cắt ra khỏi
mạch điện nhưng điện tích tàn dư vẫn có thể gây nguy hiểm cho người.
Trong mạng điện xoay chiều, điện áp của điện tích tàn dư khơng những
phụ thuộc thơng số của mạch điện mà cịn phụ thuộc vào thời điểm cắt mạch
điện.
Theo tính tốn: nếu người cách điện với đất mà chạm vào 2 cực thì dòng
điện qua người:
Ing =
ng
0
R
U
.e RngC12
t
(CT 3.9)
<i>Trong đó: </i>
Uo là điện áp tàn dư của đường dây ứng với thời điểm khi người chạm
vào mạch điện.
C12 là điện dung giữa các dây dẫn của đường dây bị cắt.
Nếu biết Uo; Rng; C12, ta xây dựng được quan hệ giữa dòng điện qua
<i><b>Hình 3.6 </b></i>
Từ đó ta có nhận xét: nếu điện dung càng lớn (C2 > C1) trị số điện tích
tàn dư (Q = C.U) càng cao làm cho dịng điện duy trì càng lâu và tất nhiên
trị số trung bình của dịng điện tác dụng vào người càng lớn. Nếu chạm vào
1 dây của đường dây bị cắt điện (giả sử dây dẫn 1) thì:
Ing =
ng
0
R
2
U
.e R (2C C )
t
11
12
ng +
(CT 3.10)
<i> Trong đó:</i> C11: Điện dung dây dẫn 1 với đất
C12: Điện dung giữa dây dẫn 1 với 2
Nguy hiểm của điện tích tàn dư khơng những chỉ do trị số của dịng điện
phóng, thời gian phóng mà cịn ở nhiệt lượng gây bỏng:
Q = 0,24
2
CU2
<b>B. PHÂN TÍCH AN TỒN TRONG CÁC MẠNG ĐIỆN 3 PHA </b>
<b>I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM </b>
* Trong kỹ thuật điện, người ta chia thiết bịđiện làm 2 loại:
- Thiết bịđiện có điện áp > 1000V
- Thiết bịđiện có điện áp < 1000V
* Trung tính của MBA có thể nối đất hay cách ly.
- Nếu trung tính khơng nối với các thiết bị nối đất hoặc nối qua thiết bị
để bù dòng điện điện dung trong mạng, qua máy biến điện áp... hay qua các
khí cụđiện có điện trở lớn được gọi là trung tính cách điện đối với đất.
- Nếu trung tính nối trực tiếp với thiết bị nối đất hoặc qua một điện trở
bé thì gọi là trung tính trực tiếp nối đất.
* Dây trung tính là dây nối với điểm trung tính trực tiếp nối đất, sử dụng
làm dây ngược khi phụ tải các pha không đều nhau.
Không nên cho rằng trung tính và dây trung tính khơng mang điện áp.
Khi có hiện tượng lệch pha hoặc có chạm đất 1 pha... Trung tính cũng như
dây trung tính đều mang điện áp nguy hiểm đến tính mạng người.
- Chạm vào 1 pha.
- Chạm vào vật không dẫn điện nhưng có điện áp xuất hiện bất ngờ (vỏ
thiết bị, kết cấu kim loại...).
- Bị tác dụng của điện áp bước.
- Tổn thương do hồ quang điện.
<b>II. MẠNG ĐIỆN CĨ TRUNG TÍNH CÁCH ĐIỆN ĐỐI VỚI ĐẤT </b>
<b>1. Trường hợp chạm vào 1 pha </b>
<i><b>1.1. Tr</b><b>ườ</b><b>ng h</b><b>ợ</b><b>p chung </b></i>
Khi mạng điện có trung tính cách điện đối với đất sẽ xuất hiện dòng
<i><b>Hình 3.7 </b></i>
<i>Trong đó:</i> C1≠ C2≠ C3≠ 0
R1≠ R2≠ R3≠ ∞
Dùng định luật Kiếc hốp để lập và giải các phương trình vi phân người
ta thu được:
Ing=
2
g
.
U ng
2
3
2
1
2
2
3
2
1
ng
2
3
2
3
2
2
2
3
2
3
)
C
C
C
g =
R
1
là điện dẫn
U là điện áp pha
ω = 1/f, f là tần số nguồn điện
Công thức trên cho phép xác định Ing của mọi trường hợp chạm vào
mạng điện 3 pha với thông số bất kỳ của mạng điện.
<i><b>1.2. V</b><b>ớ</b><b>i m</b><b>ạ</b><b>ng có </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n áp < 1000V </b></i>
<i>* Mạng < 1000V có điện dung bé </i>
Mạng này thường có chiều dài của dây cáp < 1Km nên có thể bỏ qua
Đểđơn giản: coi R1 = R2 = R3 = Rcđ
Thay vào biểu thức (CT 3.12) ta được:
Ing =
<i>cđ</i>
<i>ng</i>
(CT 3.13)
Như vậy ở mạng này khi người chạm vào 1 pha nào đấy hoặc chạm vào
vỏ thiết bị có cách điện bị hỏng thì dịng điện qua người phụ thuộc chính
vào cách điện của mạng (Rcđ). Nếu tăng cường chất lượng cách điện của
mạng sẽđạt được u cầu an tồn.
<i>* Mạng < 1000V có điện dung lớn </i>
Mạng này thường có chiều dài đường dây > 1Km. Lúc đó phải xét đến
Đểđơn giản, coi:
C1 = C2 = C3 = C
R1 = R3 = R3 = Rcđ
Thay vào biểu thức (CT 3.12) ta sẽ tính được:
Ing =
<i>ng</i>
(CT 3.14)
Từ biểu thức ta thấy: nếu C càng lớn, Ing càng tăng
<i><b>1.3.V</b><b>ớ</b><b>i m</b><b>ạ</b><b>ng </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n > 1000V </b></i>
Trong mạng điện này, điện trở cách điện thường rất tốt nhưng điện dung
của các pha đối với đất lớn (khoảng vài phần mười µF/Km) vì thế có thể
thay vào biểu thức (CT 3.12):
R1 = R2 = R3 = ∞ (g1 = g2 = g3 = 0).
C1 = C2 = C3 = C
và ta thu được: Ing =
2
2
ng <sub>C</sub>)
1
(
R
9
U
3
ω
Từđó có thể suy ra C càng lớn, Ing càng tăng.
<i><b>1.4. Khi ch</b><b>ạ</b><b>m vào 1 pha cịn pha khác ch</b><b>ạ</b><b>m </b><b>đấ</b><b>t </b></i>
<i><b>Hình 3.8 </b></i>
Trường hợp này rất nguy hiểm vì điện áp đặt lên người đạt tới điện áp
dây. Nếu pha kia chạm đất hoàn tồn thì người bịđúng điện áp dây tác dụng
Ing =
ng
d
R
U
<b>2. Trường hợp chạm vào 2 pha </b>
Trong tình trạng vận hành bình thường của mạng điện, khi người chạm
vào 2 pha sẽ bịđiện áp dây tác dụng
Ing =
ng
d
R
U
<b>III- MẠNG ĐIỆN CĨ TRUNG TÍNH NỐI ĐẤT TRỰC TIẾP </b>
<b>1. Ý nghĩa của việc nối đất trung tính </b>
Nối đất trung tính nhằm giảm bớt sự nguy hiểm do chạm đất gây lên, giữ
Một ưu điểm khác của mạng có trung tính nối đất trực tiếp là khi xảy ra
chạm đất sẽđưa đến ngắn mạch 1 pha và cắt mạch điện. Như vậy trạng thái
chạm đất đối với mạng điện có trung tính cách điện đối với đất kéo dài rất
lâu, còn với mạng này chỉ tồn tại trong thời gian rất ngắn (thời gian cần thiết
để bảo vệ tác động).
Ngồi ra nối đất trung tính cịn có ưu điểm về mặt kinh tế vì điện áp của
mạng này đối với đất không vượt quá điện áp pha nên cách điện của mạng,
của các cuộn dây máy điện và các bộ phận dẫn điện đối với vỏ thiết bị hay
với đất đều tính tốn với điện áp pha, cịn khi trung tính cách điện đối với
đất phải tính tốn với điện áp dây.
Mặt khác trong thực tế sản xuất, lúc phụ tải các pha không đều nhau
hoặc xảy ra chạm đất sẽ có hiện tượng lệch pha, lúc đó trung tính và dây
trung tính sẽ có điện áp dư, điện áp này nhiều khi có giá trị tương đối lớn.
Nếu dùng biện pháp nối trung tính bảo vệ thì điện áp dư này sẽ xuất hiện
trên vỏ máy gây nguy hiểm cho người. Do đó nối đất trung tính sẽ có tác
dụng triệt tiêu hoặc hạn chếđiện áp dưđến mức an toàn.
Tuy nhiên cần lưu ý là:
- Trong thực tế vận hành, điều kiện điện trở nối đất trung tính (R0 = 0) là
rất khó thực hiện mà sẽ tồn tại một giá trị nào đó, nên khi xảy ra chạm đất
một pha, điện áp của pha chạm đất sẽ phân bố trên cả R0 và Rchđ (điện trở
chỗ chạm đất). Do đó điện áp của các pha đối với đất cũng như điện áp đặt
vào người (lúc chạm phải pha còn lại) sẽ lớn hơn điện áp pha và đạt tới điện
áp dây tuỳ thuộc vào độ lớn của R0 và Rchđ.
- Khi vận hành bình thường (khơng bị chạm đất) lúc người chạm vào 1
pha nào đấy của mạng có trung tính nối đất thì điện áp đặt lên người sẽ là
điện áp pha và điện trở cách điện của mạng không tham gia hạn chế dịng
điện qua người, đó là nhược điểm của mạng trung tính nối đất.
<b>2. Mạng điện điện áp > 1000V </b>
Ở mạng điện này thường có trung tính nối đất trực tiếp. Khi nối đất
trung tính, cách điện đối với đất có thể bị giảm thấp, như vậy rất kinh tế.
pha thì tình trạng này kéo dài rất lâu vì dịng điện điện dung rất bé, bảo vệ rơle
không tác động. ë gần chỗ chạm đất, sẽ xuất hiện sự phân bốđiện áp rất nguy
hiểm và điện áp phân bố tồn tại rất lâu. Ngược lại nếu trung tính nối đất trực
tiếp thì với các cấp điện áp kể trên, dòng điện chạm đất nhất định sẽ rất lớn và
khi nào cũng đủ cho bảo vệ dòng điện cực đại tác động và cắt chỗ bị sự cố.
Ngoài ra ở trạng thái bình thường của mạng này thì khi chạm vào 1 pha,
mức độ nguy hiểm đều như nhau (dù trung tính nối đất hay khơng nối đất)
và khơng ảnh hưởng gì đến việc chọn chếđộ làm việc của trung tính.
Tuy nhiên đối với mạng > 1000V có trung tính nối đất chỉ có hiện tượng
không tốt là: lúc vỏ thiết bị bị chọc thủng cách điện, dòng điện qua thiết bị
nối đất rất lớn vì khi chạm vỏ hay chạm đất, trong mạng điện chỉ cịn điện
trở thứ tự khơng.
Dịng điện ổn định của ngắn mạch 1 pha trong mạng 110 kV đạt tới
hàng ngàn am pe. Như vậy, muốn bảo đảm ổn định nhiệt cho hệ thống nối
đất thì hệ thống này rất đắt. Mặt khác trên hệ thống nối đất (kể cả vỏ thiết bị
nối với hệ thống nối đất) sẽ có thế hiệu đối với đất lớn, thế hiệu này có thể
truyền sang mạng có điện áp < 1000V nếu các mạng này nối đất chung.
Dòng điện chạm đất lớn làm cho bảo vệ cắt nhanh tác động (trong
khoảng thời gian 0,035 ÷ 0,12 giây) và điện thế cũng xuất hiện trong thời
gian rất ngắn, nhưng tình trạng này đối với mạng < 1000V cũng rất nguy
hiểm vì người ln tiếp xúc với vỏ thiết bị. Có thể khắc phục hiện tượng này
bằng cách nối đất riêng cho mạng > 1000V và < 1000V.
- Khi người chạm vào 1 pha: Ing =
ng
f
R
U
.
- Khi chạm vào 2 pha: Ing =
ng
d
R
U
Cả 2 trường hợp đều nguy hiểm.
<b>3. Mạng điện với điện áp < 1000V </b>
Ở mạng này hay xảy ra hiện tượng chạm vào 1 pha: Ing =
ng
f
Nếu chạm vào 2 pha: Ing =
ng
d
R
U
Ở mạng có trung tính nối đất trực tiếp điện áp < 1000V, khi xảy ra chạm
đất 1 pha sẽ tạo nên tình trạng phân bố thế nguy hiểm. Trong khi đó, dịng điện
chạm đất khép mạch qua chỗ chạm đất không đủđể cho bảo vệ cắt chỗ bị sự cố
và tình trạng này sẽ kéo dài nhưở mạng có trung tính cách điện với đất.
<b>IV. KẾT LUẬN CHUNG VỀ VẤN ĐỀ AN TOÀN TRONG MẠNG </b>
<b>ĐIỆN 3 PHA </b>
1. Nếu mạng có trung tính cách điện thì khi người chạm vào 1 pha dòng
điện qua người sẽ phụ thuộc cách điện và điện dung của mạng điện.
Nếu cách điện của mạng càng cao, điện dung của các pha đối với đất
càng nhỏ thì mức độ nguy hiểm càng giảm.
Khi xảy ra sự cố chạm đất 1 pha sẽ dẫn đến sự phân bốđiện tích nguy
hiểm ở chỗ chạm đất và tình trạng này sẽ kéo dài rất lâu vì nhiều trường hợp
dịng điện chạm đất không đủ cho bảo vệ tác động cắt chỗ bị sự cố, làm cho
điện áp của các pha còn lại đối với đất tăng cao đến điện áp dây. Khi người
chạm vào 1 trong các pha còn lại sẽ bịđiện áp dây tác dụng.
2. Nếu mạng có trung tính nối đất trực tiếp sẽ giảm được nguy hiểm khi
Mặt khác ở mạng > 1000V, khi xảy ra chạm đất 1 pha sẽđưa đến ngắn
mạch 1 pha và dòng điện chạm đất này đủ lớn để bảo vệ cắt phần bị sự cố.
Và như vậy tình trạng phân bố điện thế nguy hiểm ở chỗ chạm đất sẽ kéo
dài trong 1 thời gian ngắn.
Mạng này có nhược điểm là ở tình trạng vận hành bình thường của
mạng điện, nếu người chạm vào 1 pha sẽ nguy hiểm hơn so với ở mạng có
trung tính cách điện vì lúc đó vai trị cách điện của mạng khơng tham gia
hạn chế dòng điện qua người.
3. Khi chạm vào 2 pha, tình trạng nguy hiểm ở mạng trung tính cách ly
cũng nhưở mạng trung tính nối đất đều như nhau, vì điện áp đặt lên người
<i><b>Ch</b><b></b><b>ơng 4 </b></i>
<b>A. CÁC BIỆN PHÁP </b>
<b>I. CÁCH ĐIỆN CỦA THIẾT BỊĐIỆN </b>
Cách điện là biện pháp quan trọng hàng đầu để bảo vệ khơng cho điện
rị ra vỏ máy gây nguy hiểm cho người sử dụng, tránh truyền điện giữa các
pha gây ra ngắn mạch.
Trong thực tế sản xuất có thể do việc sử dụng máy móc cũ kỹ, cách điện
để sửa chữa hoặc thay thế.
<b>1. Tiêu chuẩn cách điện </b>
Cách điện được đặc trưng bằng Rcđ. Trị số của Rcđ cho phép phụ thuộc
vào điện áp của mạng điện.
Trị số Rcđ đối với các mạng điện và thiết bị điện được quy định trong
các TCVN tương ứng.
<b>2. Kiểm tra và thử nghiệm </b>
Theo qui trình an tồn thiết bị điện, việc kiểm tra, thử nghiệm thiết bị
điện hàng năm phải tiến hành từ 1 ÷ 2 lần hoặc nhiều hơn tuỳ theo điều kiện
sản xuất cụ thể từng nơi.
Kiểm tra, thử nghiệm cách điện có thể tiến hành bằng nhiều cách.
Thơng thường dùng Mê-gơ-met. Khi có điều kiện thì thử bằng sức chịu
<b>Loại thiết bịđiện </b> <b>Điện áp thử xoay </b>
<b>chiều (V) </b> <b>Phương pháp thử</b>
Cáp có điện áp đến 1 kV 500 ÷ 1000 Quay Mê-gơ-met loại 1000V trong
Cáp có điện áp đến 2 kV (4 ÷ 5) Uđm Thửđiện áp trong 5 phút. Quay
Mê-gô-met loại 1000V trong 1 phút
Động cơ điện có cuộn
Stato đến
380 V
500 V
3000 V
6000 V
1000
1500
5000
10.000
Thửđiện áp trong 1 phút
Kết quả kiểm tra, thử nghiệm được ghi vào sổ nhật ký vận hành thiết bị
điện.
<b>3. Cách điện kép và cách điện tăng cường </b>
Để tăng cường cách điện, bảo đảm an toàn cho người sử dụng, người ta
dùng cách điện kép và cách điện tăng cường.
Cách điện kép là cách điện 2 lớp độc lập với nhau, mỗi lớp đều có khả
năng chịu được điện áp định mức của thiết bịđiện. Cách điện tăng cường là
cách điện có trị số điện trở cách điện cao hơn cách điện thông thường,
thường được sử dụng cho các loại máy điện cầm tay.
<b>II- BẢO VỆ NỐI ĐẤT </b>
<b>1. Mục đích ý nghĩa </b>
Khi cách điện bị hư hỏng, những phần kim loại của thiết bịđiện hay các
máy, thiết bị khác thường trước kia khơng có điện áp, bây giờ có thể mang
hồn tồn điện áp làm việc. Khi người chạm vào, có thể bị tai nạn.
Để an toàn, người ta nối đất những phần kim loại của máy, thiêt bị để
giảm điện áp những bộ phận trên đối với đất (khi có sự cố) đến một giá trị
an tồn, khơng gây nguy hiểm cho người khi vơ tình chạm vào vỏ thiết bị có
cách điện bị chọc thủng.
Ngoài nối đất bảo vệ, cịn có loại nối đất với mục đích xác định chếđộ
làm việc của thiết bị điện như: nối đất trung tính máy biến áp (máy phát),
nối đất bảo vệ quá điện áp, nối đất chống sét...
Thường người ta nối những bộ phận nối đất có những cơng dụng khác
nhau thành một hệ thống nối đất (trừ những thu lôi đứng riêng rẽ).
Nối đất riêng rẽ cho thiết bịđiện là khơng hợp lý và nguy hiểm vì khi có
chạm đất ở 2 điểm, tạo nên thế hiệu nguy hiểm trên phần nối đất của thiết
Khi có hệ thống nối đất, chạm đất ở 2 điểm sẽ biến thành ngắn mạch 2
pha đưa đến tựđộng cắt chỗ bị hư hỏng.
<b>2. Nối đất tập trung </b>
Giả sử thiết bịđiện nối vào mạch điện 1 pha hay một chiều. Vỏ thiết bị
được nối đất. Thiết bị bịđiện rò ra vỏ. Ta có sơđồ nguyên lý và sơđồđẳng
trị khi người chạm vào vỏ thiết bịđiện như sau:
<i><b>Hình 4.1. N</b><b>ố</b><b>i </b><b>đấ</b><b>t t</b><b>ậ</b><b>p trung </b></i>
Từđó ta tính được:
Ing = U.g2.gng/(g1 + g2 + gng + gđ) (CT 4.1)
<i>Trong đó:</i> g = 1/R
Vì g1, g2, gng rất nhỏ so với gđ nên có thể bỏ qua ở mẫu số và:
Ing = U.g2.gng/ gđ (CT 4.2)
1
2
2
1
G2
G1
G1
Gđ Gng G1
G2
Gng
1 2
Gđ
Bảo vệ nối đất tập trung đạt yêu cầu khi: Ing.Rng≤ Utxcp
Từ CT 4.2 rút ra:
Muốn giảm Ing thì giảm gng (tăng cường cách điện của người đối với đất).
Hoặc giảm g2 (tăng cách điện của dây dẫn đối với đất).
Hoặc tăng gđ (giảm điện trở nối đất).
Biện pháp giảm điện trở nối đất đơn giản và có thể làm được.
Tuy nhiên, vì điện trở suất của đất lớn nên nối đất tập trung khó đảm
bảo được u cầu an tồn. Vì thế người ta thường dùng hệ thống nối đất
hình lưới (hình vịng).
<b>3. Nối đất hình lưới (hình vịng) </b>
Điều kiện an tồn trong trường hợp cách điện bị chạm vỏ và có dòng
điện đi qua vật nối đất được xác định bằng Utx và Ub. Những điện áp này
không vượt quá trị số giới hạn nào đấy đểđảm bảo an tồn cho người.
Nhưđã phân tích ở chương III: càng gần vật nối đất, Utx càng nhỏ và Ub
càng lớn.
Nếu dùng nối đất tập trung thì khi có dịng điện chạm đất (Iđ) đi qua,
điện áp phân bố trên mặt đất rất không lợi.
Muốn đồng thời giảm Utx và Ub phải dùng biện pháp nối đất hình lưới.
<i><b>Hình 4.2. N</b><b>ố</b><b>i </b><b>đấ</b><b>t hình l</b><b>ướ</b><b>i </b></i>
Theo mặt cắt A - B
Utd = lđ.Rđ
Trên hình vẽ chúng ta thấy: nếu nối đất hình lưới, Ub và Utx giảm xuống
rất thấp.
Nối đất bảo vệ hình lưới thực hiện bằng cách cắm các ống (hoặc thanh)
theo chu vi và ở giữa vùng đất cần bảo vệ.
Hình vẽ theo mặt cắt AB chỉ ra cách xây dựng đường thế hiệu của mỗi
ống nối đất riêng rẽ và sau đấy cộng tất cả các tung độ của đường cong này
lại sẽ có dạng phân bố điện áp cho hệ thống nối đất trong vùng bảo vệ
(đường đậm nét).
Qua hình vẽ chúng ta thấy: trên mặt đất có rất nhiều điểm có điện thế
cực đại (các điểm nằm trên trục thẳng của vật nối đất). Cho nên, thế giữa
các điểm trong vùng bảo vệ chênh lệch rất ít và do đó giảm được điện áp
bước và điện áp tiếp xúc.
Điều cần chú ý là ngoài vùng bảo vệ của mạng lưới nối đất, đường phân
bốđiện áp lớn nên Ub có giá trị lớn. Để tránh Ub nguy hiểm, dọc theo đường
ngồi mạng lưới nối đất, người ta chơn các tấm bằng kim loại và các tấm
này không nối với hệ thống nối đất. Lúc đó, đường phân bố thếở vùng này
sẽ có độ dốc giảm và giảm được Ub.
<b>4. Lĩnh vực dùng bảo vệ nối đất </b>
<i><b>4.1. Thi</b><b>ế</b><b>t b</b><b>ị</b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n có </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n áp < 1000V </b></i>
Bảo vệ nối đất dùng trong trường hợp trung tính cách điện đối với đất.
<i>- Những bộ phận cần nối đất: </i>
+ Vỏ máy điện; máy biến áp; các khí cụđiện; các thiết bị chiếu sáng...
+ Bộ phận truyền động của các thiết bịđiện.
+ Các cuộn thứ cấp của máy biến áp đo lường.
+ Khung của tủ phân phối điện; bảng điều khiển; bảng điện và tủ điện
cũng như các bộ phận có thể tháo ra được hoặc để hở nếu như trên đó có đặt
các thiết bịđiện.
+ Những kết cấu kim loại của thiết bị phân phối; kết cấu đặt cáp; những
kiểm tra; vỏ kim loại của dây dẫn điện; ống kim loại luồn dây dẫn điện; vỏ
và giá đỡ của thanh cái dẫn điện; các máng, hộp, các dây cáp thép và các
thanh thép đỡ dây cáp và dây dẫn điện cũng như các kết cấu kim loại khác
trên đó đặt các thiết bịđiện.
+ Vỏ kim loại của các máy điện di động và cầm tay.
+ Các thiết bị điện được đặt ở các bộ phận di động của máy và các cơ
cấu.
<i>- Những bộ phận không cần nối đất: </i>
+ Các thiết bị điện xoay chiều có điện áp đến 380V và một chiều có
điện áp đến 440V trong các phịng ít nguy hiểm vềđiện.
+ Vỏ của thiết bịđiện, dụng cụđiện và các kết cấu lắp ráp điện được đặt
trên các kết cấu kim loại, trên các thiết bị phân phối, trên các khung, tủ, bảng
điều khiển, trên các bệ máy công cụ và các máy cái đã được nối đất với điều
kiện bảo đảm tiếp xúc vềđiện chắc chắn với hệ thống nối đất chính.
+ Tất cả các phụ kiện của cách điện các dạng khác nhau, thanh giằng,
giá đỡ, phụ tùng của thiết bị chiếu sáng được lắp trên các cột điện ngoài trời
bằng gỗ hoặc trên kết cấu bằng gỗ của trạm điện ngồi trời, nếu như khơng
u cầu những kết cấu này phải được bảo vệ chống quá điện áp khí quyển.
Khi lắp dây cáp có vỏ kim loại được nối đất hoặc dây nối đất khơng có
cách điện ở trên cột gỗ thì những bộ phận kể trên phải được nối đất.
+ Nhữmg bộ phận có thể tháo ra hoặc mở ra được của các khung kim
loại của các buồng phân phối, tủ, rào chắn... nếu như trên các bộ phận đó
khơng đặt thiết bị điện hoặc các thiết bị điện được lắp trên đó có điện áp
xoay chiều khơng lớn hơn 42V và một chiều không lớn hơn 110V.
+ Vỏ dụng cụ có cách điện kép.
+ Các loại móc, kẹp bằng kim loại, các đoạn ống bằng kim loại để bảo
vệ cáp ở những chỗ cáp xuyên tường, trần ngăn và các chi tiết tương tự, kể
cả các hộp nối và rẽ nhánh kích thước đến 100 cm2, những dây cáp hay dây
dẫn có vỏ bọc cách điện đặt chìm trong tường, trần ngăn hay các phần tử
<i><b>4.2. Thi</b><b>ế</b><b>t b</b><b>ị</b><b> có </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n áp > 1000V </b></i>
Bảo vệ nối đất phải dùng trong mọi trường hợp khơng phụ thuộc chếđộ
làm việc của trung tính và loại nhà cửa.
Ở mạng này, ngoài việc thực hiện nối đất cịn phải có biện pháp san
bằng thế. Do vậy phải thực hiện nối đất theo hình lưới (hình vịng).
Trong mạng điện có điện áp đến 1000V có điểm trung tính cách ly
(hoặc nguồn điện 1 pha có các đầu ra được cách ly với đất, cũng như các
mạng điện 1 chiều có điểm giữa được cách ly với đất) được sử dụng để cung
cấp điện cho các thiết bị điện trong trường hợp có những u cầu an tồn
điện cao (như các thiết bịđiện di động, khai thác than và mỏ). Các thiết bị
điện phải được nối đất kết hợp với kiểm tra cách điện của mạng hoặc sử
dụng máy cắt điện bảo vệ.
<b>5. Hình dáng của vật nối đất, điện trở nối đất </b>
<i><b>5.1. Hình dáng c</b><b>ủ</b><b>a v</b><b>ậ</b><b>t n</b><b>ố</b><b>i </b><b>đấ</b><b>t </b></i>
Vật nối đất có thể có dạng hình ống hay thanh chữ nhật, hoặc hình thanh
mỏng (để nối các ống nối đất với nhau hay nối các ống nối đất với thiết bị
cần nối đất), hoặc các vật nối đất tự nhiên (vỏ cáp, ống dẫn nước, các cơ cấu
bằng kim loại của toà nhà...).
Những vật nối đất tự nhiên này được nối vào thiết bị nối đất chính thành
một hệ thống nối đất chung. Nối chung các vật nối đất tự nhiên vào thiết bị
nối đất chính cịn có tác dụng là đảm bảo an toàn cho người khi chạm đồng
thời vào các vật nối đất tự nhiên và vỏ thiết bị vì lý do nào đó có điện áp
xuất hiện trên chúng.
<i><b>5.2. </b><b>Đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n tr</b><b>ở</b><b> n</b><b>ố</b><b>i </b><b>đấ</b><b>t </b></i>
Để tính tốn điện trở nối đất (Rnđ), xuất phát từ trị số an toàn của điện
áp tiếp xúc:
Utxcp = α. Uđ ™rđ = Utxcp/ α Iđ (CT 4.3)
<i>Trong đó: </i>
α: Hệ số tiếp xúc
Utxcp có thể = 36V; 24V; 12V... tuỳ theo loại nhà cửa.
Qua tính tốn và để thoả mãn điều kiện an toàn chung, qui phạm an toàn
hiện hành qui định như sau;
- Với thiết bịđiện có điện áp ≤ 1000V:
Rnđ ≤ 4Ω. khi công suất của máy phát hoặc máy biến áp là ≥ 100kVA
Rnđ ≤ 10Ω khi công suất của máy phát hoặc máy biến áp là < 100kVA
- Với thiết bị có điện áp > 1000V:
Rnđ ≤ 0,5Ω trong bất cứ thời gian nào trong năm, có tính đến điện trở nối
đất tự nhiên. Điện trở nối đất nhân tạo không vượt quá 1Ω.
- Trong mạng điện có mạng điện nối đất hiệu quả
Trong trường hợp trang bị nối đất được sử dụng đồng thời cho cả thiết
bịđiện có điện áp đến 1000V:
R = 125/ I (Ω)
Trong trường hợp này vẫn phải thực hiện những yêu cầu về nối đất (nối
không) cho các thiết bịđiện có điện áp đến 1000V.
Trong trường hợp trang bị nối đất chỉ sử dụng cho thiết bịđiện có điện
áp lớn hơn 1000V:
R = 250 / I (Ω) nhưng khơng lớn hơn 10Ω.
R là điện trở lớn nhất của trang bị nối đất (Ω)
Dịng điện ngắn mạch chạm đất tính tốn cần phải được xác định theo
sơđồ vận hành lưới điện khi dịng điện ngắn mạch có trị số lớn nhất.
<b>III- BẢO VỆ NỐI DÂY TRUNG TÍNH (nối " khơng") </b>
<b>1.Ý nghĩa của bảo vệ nối dây trung tính </b>
Bảo vệ nối dây trung tính là nối vỏ thiết bịđiện với dây trung tính (dây
này đã được nối đất ở nhiều chỗ).
ý nghĩa của việc này xuất phát từ chỗ: Ở mạng < 1000V có trung tính
nối đất trực tiếp, nếu dùng bảo vệ nối đất sẽ khơng đảm bảo được các điều
kiện an tồn.
<i>Ví dụ:</i> có 1 mạng 3 pha 380/220V cấp điện cho 1 động cơ.
Động cơđược tiếp đất bảo vệ. Có Ro = Rđ= 4 Ω (như hình vẽ).
<i><b>Hình 4.3. S</b><b>ơ</b><b>đồ</b><b> nguyên lý b</b><b>ả</b><b>o v</b><b>ệ</b><b> n</b><b>ố</b><b>i không </b></i>
Khi động cơ chạm vỏ ta có
Iđ = U / (Ro + Rđ).
Iđ này không phải lúc nào cũng đủđể dây chảy của cầu chì bị chảy làm
cho bảo vệ tác động cắt chỗ bị hư hỏng.
Ở ví dụ trên: Iđ = 220V / (4 Ω + 4 Ω) = 27,5 A.
Với trị số này chỉ làm chảy được dây chảy của loại cầu chì bé với
Iđm= 27,5 / (2 ÷ 2,5) = 14 ÷ 11 A.
A
B
C
Rđ
lđ
R0
Và như vậy, nếu dịng điện nói trên tồn tại lâu thì trên vỏ thiết bịđiện có
điện áp bằng 1/2 điện áp pha và ởđiều kiện khác cịn có thể lớn hơn. Điều
đó là khơng đảm bảo an tồn. Mặt khác điện áp của 2 pha cịn lại đối với đất
sẽ tăng cao (gây nguy hiểm vì cách điện của mạng được thiết kế thấp hơn -
chỉ thiết kếđối với điện áp pha).
Người ta tìm cách tăng giá trị dòng điện chạm đất này lên một giá trị
nào đó để bảo vệ có thể cắt nhanh chỗ bị sự cố mới đảm bảo được an toàn.
Biện pháp đơn giản nhất là dùng dây dẫn nối vỏ thiết bị với dây trung tính.
Mục đích của nó là biến sự chạm vỏ thiết bị thành ngắn mạch 1 pha để bảo
vệ làm việc cắt nhanh phần bị sự cố.
Sơđồ nguyên lý bảo vệ như sau:
<i><b>Hình 4.4. S</b><b>ơ</b><b>đồ</b><b> nguyên lý b</b><b>ả</b><b>o v</b><b>ệ</b><b> n</b><b>ố</b><b>i không </b></i>
<b>2. Phạm vi áp dụng </b>
Bảo vệ nối dây trung tính dùng cho mạng điện 4 dây điện áp < 1000V
có trung tính nối đất. Bảo vệ nối dây trung tính dùng cho mọi cơ sở sản xuất
không phụ thuộc vào môi trường xung quanh. Biện pháp này vừa đơn giản,
rẻ tiền lại dễ có khả năng thực hiện, nên hầu hết các cơ sở sản xuất công
nghiệp hiện nay đều dùng loại bảo vệ này.
Khi dùng bảo vệ nối dây trung tính cho thiết bịđiện có điện áp < 1000V
thì những bộ phận cần nối dây trung tính và khơng cần nối dây trung tính
<b>3. Nối đất làm việc và nối đất lặp lại </b>
Khi dùng bảo vệ nối dây trung tính, trung tính này sẽđược nối đất ởđầu
nguồn điện (nối đất làm việc) và nối đất lặp lại trong từng đoạn của mạng
(nối đất lặp lại).
<i>- Bảo vệ nối dây trung tính sẽ khơng thể dùng được nếu dây trung </i>
<i>tính khơng nối đất </i>vì: nếu xảy ra chạm đất ở chỗ nào đấy sẽ làm cho vỏ
các thiết bị nối với dây trung tính có điện áp gần bằng điện áp pha. Hoặc
khi có sự lệch pha, trên dây trung tính sẽ có điện áp dư và đưa điện áp
này ra vỏ máy. Điểm trung tính của máy phát, máy biến áp về phía điện
áp đến 1000V phải được nối với cực nối đất bằng dây nối đất. Khơng cho
phép sử dụng dây trung tính làm việc đi từđiểm trung tính của máy phát
hoặc máy biến áp đến bảng lắp thiết bị phân phối làm dây nối đất của
máy biến áp hoặc máy phát.
Các cực nối đất phải được đặt trực tiếp ở gần máy. Trong trường hợp
Điện trở của trang bị nối đất nối với điểm trung tính của máy phát
hoặc máy biến áp hoặc đầu ra của nguồn điện 1 pha ở bất kỳ thời điểm
nào trong năm phải ≤ 2; 4 và 8Ω tương ứng với điện áp dây: 660; 380; và
220V đối với nguồn điện 3 pha hoặc: 380; 220 và 127V đối với nguồn
điện 1 pha.
<i>- Khi dùng bảo vệ nối dây trung tính, dây trung tính phải được nối đất </i>
<i>lặp</i> lại vì những lý do sau:
- Giảm được điện áp đối với đất của dây trung tính (cũng như vỏ thiết
bị) nếu như chạm vỏ thiết bịđiện.
- Giảm nhẹđược chếđộ sự cốở trường hợp dây trung tính bịđứt.
<i><b>Hình 4.5. S</b><b>ơ</b><b>đồ</b><b> n</b><b>ố</b><b>i khơng khi dây trung tính b</b><b>ị</b><b>đứ</b><b>t </b></i>
Khi đó dịng điện chạm đất không đủ cho bảo vệ tác động và tồn tại sự
phân bốđiện thế như sau:
Sau chỗ bịđứt: utx2 = U
Trước chỗ bịđứt: utx1 = 0
Khi có nối đất lặp lại:
utx sau chỗđứt giảm. Lúc đó:
utx2 = utx3 = Iđ.Rc = U.Rc / (Rc+Rc)
utx1 = Iđ.Rc = U.Rc / (Rc+ Rc)
Kết quả là làm cho sự phân bố thế ở các thiết bịđiện trước chỗ đứt và
sau chỗ đứt được đều hơn. Nếu Rc = Rl thì utx= U/2. Tất nhiên trị số này
không thoả mãn điều kiện an tồn, vì vậy phải có biện pháp để bảo vệ cho
dây trung tính khơng bịđứt như:
- Khi thực hiện nối dây trung tính phải dùng dây trung tính bảo vệ riêng,
tách biệt với dây trung tính làm việc (mạng 3 pha 5 dây) hoặc 1 phần dây
trung tính bảo vệ, tách riêng ra từ dây trung tính làm việc để nối trung tính
cho thiết bịđiện. Chỗ nối phải hàn hoặc dùng bulông bắt chặt đểđảm bảo
tiếp xúc tốt (có sơđồ nối "không" ở phụ lục 3).
- Trong mạch của dây trung tính khơng được dùng cầu dao hay cầu chì.
Muốn cắt dây trung tính chỉ có thể dùng máy cắt điện và máy cắt sẽ cắt
đồng thời dây trung tính và các dây pha khác cùng một lúc. Khơng được
phép sử dụng dây trung tính bảo vệ của 1 đường dây để nối trung tính cho
thiết bịđược cung cấp điện từ 1 đường dây khác.
- Đểđảm bảo ngắt tựđộng phần bị sự cố, cũng nhưđểđảm bảo ổn định
nhiệt, điện dẫn toàn phần của dây trung tính bảo vệ trong tất cả các trường
hợp không được nhỏ hơn 50% điện dẫn của dây pha.
(Qui phạm một số nước qui định điện dẫn của dây trung tính bằng với
điện dẫn của dây pha).
- Có 3 dạng nối dây trung tính là:
+ Khơng có nối đất lặp lại.
+ Nối đất lặp lại bố trí tập trung.
+ Nối đất lặp lại bố trí hình mạng vịng.
Trong trường hợp này, trước hết nên sử dụng các cực nối đất tự nhiên
như móng cột và nối đất chống sét của đường dây. Nối đất lặp lại ở các phân
xưởng nên nối vào các mạch vòng nối trung tính hay dây trung tính bảo vệở
2 điểm trở lên.
Nối đất lặp lại của dây trung tính trong lưới điện một chiều phải là các
cực nối đất nhân tạo và các cực này không được nối với các đường ống đặt
ngầm trong đất. Được phép sử dụng trang bị nối đất chống sét trên đường
dây điện một chiều để làm nối đất lặp lại cho dây trung tính. Dây dẫn để nối
dây trung tính với nối đất lặp lại phải được chọn theo dòng điện lâu dài có
trị số khơng nhỏ hơn 25A và có kích thước đảm bảo được độ bền cơ học.
Điện trở của tất cả các nối đất lặp lại (kể cả nối đất tự nhiên) cho trung
tính của mỗi đường dây trên không ở bất kỳ thời điểm nào trong năm không
được lớn hơn 5; 10; 20 Ω tương ứng khi điện áp dây: 660; 380 và 220V đối
với nguồn điện 3 pha hoặc; 380; 220 và 127V đối với nguồn điện 1 pha.
Trong trường hợp này, điện trở của mỗi cụm nối đất lặp lại không được lớn
hơn; 15; 30 và 60 Ω tương ứng với các điện áp đã nêu trên.
Khi điện trở suất của đất lớn hơn 100 Ωm thì được phép tăng trị sốđiện
trở qui định trên lên 0,01ρ lần nhưng không được lớn hơn 10 lần (ρđo bằng
Ω.m).
Để cân bằng thế, phải nối tất cả các kết cấu kim loại có sẵn trong khu
vực đặt thiết bịđiện và các kết cấu nối đất tự nhiên khác với mạch vịng nối
<b>4. Những yêu cầu đối với nối trung tính bảo vệ thiết bịđiện </b>
Khi nối trung tính thiết bịđiện, đểđảm bảo ngắt tựđộng phần bị sự cố
thì điện dẫn của dây pha và dây trung tính bảo vệ phải đảm bảo khi có sự
chạm vỏ hoặc chạm ra dây trung tính bảo vệ, dịng điện ngắn mạch khơng
nhỏ hơn:
- 3 lần dòng điện danh định của bộ phận ngắt khơng điều chỉnh hoặc
dịng chỉnh định của bộ phận ngắt có điều chỉnh của áptơmát có đặc tính
dòng điện ngược.
Dòng điện tác động tức thời nhân với hệ số xét đến sự sai lệch (theo số
liệu nhà máy) và nhân với hệ số dự trữ là 1,1 khi bảo vệ bằng áptơmát có bộ
ngắt điện từ. Khi khơng có số liệu nhà máy thì bội số dịng điện ngắn mạch so
với dịng điện chỉnh định phải lấy không nhỏ hơn 1,4 đối với áptơmát có dịng
điện danh định đến 100A và khơng nhỏ hơn 1,25 đối với áptơmát có dịng
điện danh định lớn hơn 100A.
Khi dây trung tính bảo vệ đi song song và đi cạnh các dây pha thì dây
trung tính bảo vệ phải có cách điện bằng cách điện dây pha. Trong trường
hợp dây trung tính bảo vệ được bố trí hồn tồn tách biệt với dây pha và
không dùng để cấp điện cho phụ tải 1 pha thì dây này khơng cần cách điện.
Khi thực hiện nối trung tính, nếu điều kịên cắt của thiết bị bảo vệ không
thoả mãn (dòng danh định của cầu chảy hay dòng tác động của áptơmát q
lớn) thì cho phép dùng biện pháp san bằng thếđể bổ sung.
Trong trường hợp này, tổng chiều dài các điện cực san bằng thế phải
được xác định qua tính tốn đểđảm bảo trị sốđiện áp chạm khơng vượt q
trị số giới hạn an tồn.
Ở các điểm cơ khí nhỏ, trên các cơng trường xây dựng... có các thiết bị
điện, máy điện di động, cầm tay có cơng suất nhỏ, nếu kéo dây trung tính
đến thiết bị điện gặp khó khăn hoặc khơng kinh tế thì cho phép dùng biện
pháp nối đất vỏ thiết bịđiện làm biện pháp bảo vệ. Khi đó cần phải đảm bảo
điều kiện cắt của thiết bị bảo vệ lúc có ngắn mạch chạm vỏ.
Khơng cho phép sử dụng dây trung tính làm việc của các dụng cụđiện
di động một pha và một chiều làm dây trung tính bảo vệ. Để nối trung tính
cho các thiết bị điện này, phải sử dụng dây thứ 3 riêng, dây dẫn này được
nối với dây trung tính làm việc hoặc dây trung tính bảo vệ trong các hộp đấu
dây trên các bảng phân phối điện, tủ, bảng lắp ráp...
Trong mạch dây nối đất và dây trung tính bảo vệ, khơng được lắp các
thiết bị cắt mạch và cầu chảy.
Những thiết bịđóng cắt một cực phải được lắp ở các dây pha mà khơng
được lắp vào dây trung tính.
Tiết diện của dây trung tính bảo vệ cho các thiết bịđiện di động và cầm
tay nên lấy bằng tiết diện của dây pha. Các lõi của dây pha và dây trung tính
phải là dây đồng mềm có tiết diện không nhỏ hơn 15mm2 đối với dụng cụ
điện cầm tay dùng trong công nghiệp và không nhỏ hơn 0,75mm2 đối với
các dụng cụđiện cầm tay dùng trong sinh hoạt.
<b>5. Kiểm tra nối đất, nối trung tính </b>
Trang bị nối đất và nối trung tính thiết bị điện cần phải được kiểm tra
khi nghiệm thu, kiểm tra định kỳ và kiểm tra bất thường.
Kiểm tra nghiệm thu được thực hiện sau khi trang bị nối đất, nối trung
tính đã được lắp đặt xong.
Kiểm tra định kỳ được thực hiện theo thời gian qui định từ 6 tháng đến
2 năm 1 lần tuỳ theo mức độ nguy hiểm của nơi bố trí thiết bịđiện.
Kiểm tra bất thường được thực hiện khi: xảy ra tai nạn, sự cố hoặc có
nguy cơ xảy ra tai nạn; sau khi sửa chữa trang bị nối đất, nối trung tính hoặc
lắp đặt thiết bị; sau bão lụt hoặc mưa lớn ảnh hưởng đến nối đất, nối trung
tính; khi xây dựng mới hay sửa chữa các cơng trình nối đất, nối trung tính;
khi xây dựng mới hay sửa chữa các cơng trình khác có khả năng gây hư
hỏng các bộ phận của trang bị nối đất, nối trung tính.
<i>*Nội dung của kiểm tra nghiệm thu bao gồm: </i>
- Kiểm tra lắp đặt thực tế so với thiết kế.
- Kiểm tra việc sử dụng vật liệu theo yêu cầu thiết kế.
- Kiểm tra toàn bộ các mối hàn, mối nối, xem xét vềđộ bền cơ học, điện
trở tiếp xúc.
- Kiểm tra các biện pháp chống ăn mòn, gỉ.
- Kiểm tra việc bảo vệ các mạch dẫn đi qua các khe lún co dãn và
chướng ngại khác.
- Kiểm tra việc nối đất và đo điện trở nối đất.
- Kiểm tra các biện pháp chống điện áp chạm và điện áp bước ở những
nơi cần thiết.
- Kiểm tra việc lấp đất và đo điện trở nối đất.
- Kiểm tra điện trở mạch pha - dây trung tính và khả năng cắt của thiết
bị bảo vệ (kích thước, qui cách dây chảy, dịng chỉnh định của áptơmát).
Việc kiểm tra được thực hiện qua xem xét bằng mắt, dùng thước đo,
máy đo điện trở mạch pha - dây trung tính...
<i>* Nội dung kiểm tra định kỳ và kiểm tra đột xuất gồm có: </i>
- Đo Rđ, điện trở mạch pha-dây trung tính.
- Kiểm tra tồn bộ trang bị nối đất, nối trung tính.
- Kiểm tra các mối hàn, mối nối.
- Kiểm tra tình trạng các lớp mạ hoặc sơn chống ăn mòn, rỉ.
- Kiểm tra các mặt tiếp xúc điện.
- Kiểm tra phần ngầm, những chỗ nghi ngờ (đào lên xem và đo đạc).
- Kiểm tra các mạch dẫn qua chướng ngại.
- Kiểm tra tình trạng của đất.
<b>IV. CẮT ĐIỆN BẢO VỆ</b>
Cắt điện bảo vệ là biện pháp tựđộng tách thiết bịđiện hoặc phần thiết
bị xảy ra sự cố đe doạ nguy hiểm ra khỏi lưới trong thời gian ngắn từ khi
sự cố.
Biện pháp này có ưu điểm là khi trên vỏ thiết bị xuất hiện điện áp đến
một giá trị nào đó thì bảo vệ sẽ tác động cắt thiết bị bị sự cố ra khỏi lưới
điện, đảm bảo an toàn cho người nếu người chạm vào vỏ thiết bị.
Biện pháp này có thể dùng để bổ sung hoặc thay thế cho bảo vệ nối đất
và nối trung tính.
<i>Ví dụ:</i> Xét một cơ cấu cắt điện bảo vệ
<i><b>Hình 4.7. S</b><b>ơ</b><b>đồ</b><b> c</b><b>ắ</b><b>t </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n b</b><b>ả</b><b>o v</b><b>ệ</b></i>
Bình thường trên vỏ động cơ khơng có điện. Lị xo (2) bị kéo căng và
lõi sắt (5) giữ cầu dao (3) ở vị trí đóng cung cấp điện cho động cơ (1) làm
việc. Khi cách điện bị hỏng (1 pha chạm vỏ), trên vỏ động cơ có điện áp.
Trên cuộn dây 4 có dịng điện chạy qua hút lõi sắt (5). Lị xo (2) kéo cầu dao
(3) cắt điện nguồn cung cấp.
Như vậy có thể tính tốn cuộn dây 4 như thế nào để khi trên vỏ thiết bị
xuất hiện điện áp đạt trị số qui định thì cắt điện đảm bảo an toàn cho người.
Nối đất của cơ cấu cắt điện bảo vệ phải làm riêng. Nếu nối với nối đất
bảo vệ thì 2 đầu dây có cùng điện thế, cơ cấu không tác động. Điện trở nối
đất của cơ cấu (R) không yêu cầu quá nhỏ nên dễ thực hiện.
<b>V. SỬ DỤNG ĐIỆN ÁP THẤP </b>
Như đã phân tích, mơi trường làm việc có ảnh hưởng đến Rng, Utx đặt
lên người. Việc cải tạo môi trường là cần thiết nhưng không phải lúc nào
cũng làm được.
Tuy nhiên, do yêu cầu công nghệ cũng như kinh tế, việc hạ thấp điện áp
cũng chỉ trong một mức độ nhất định. Điện áp cho phép của thiết bị điện
được chọn tuỳ theo loại mơi trường và tính chất nguy hiểm của điều kiện
làm việc.
<b>1. Phân loại môi trường </b>
Về phương diện an toàn, thường căn cứ vào to, độẩm, bụi dẫn điện, hố
chất ăn mịn... để chia các gian phòng sử dụng điện ra 3 loại:
<i><b>1.1. Có m</b><b>ứ</b><b>c </b><b>độ</b><b> nguy hi</b><b>ể</b><b>m cao </b></i>
Là nơi có một trong những yếu tố sau:
- Ẩm hoặc có bụi dẫn điện (độ ẩm tương đối của khơng khí vượt quá
75% trong thời gian dài hoặc có bụi dẫn điện bụi bám vào dây dẫn, lọt vào
trong thiết bịđiện).
- Nền nhà dẫn điện (bằng kim loại, đất, bê tông cốt thép, gạch...).
- Nhiệt độ cao (có nhiệt độ vượt quá 35oC trong thời gian dài hơn một
ngày đêm).
- Những nơi người có thể đồng thời tiếp xúc 1 bên với các kết cấu kim
loại của nhà, các thiết bị công nghệ, máy móc... đã nối đất và một bên với
vỏ kim loại của thiết bịđiện.
Là nơi có một trong những yếu tố sau:
- Rất ẩm (có độ ẩm tương đối của khơng khí xấp xỉ 100%, trần, tường,
sàn nhà và đồ vật trong nhà có đọng sương).
- Mơi trường có hoạt tính hố học (thường xun hay trong thời gian dài
chứa hơi, khí, chất lỏng có thể tạo nên các chất, nấm mốc dẫn đến phá huỷ
cách điện và bộ phận mang điện của thiết bịđiện).
- Đồng thời có 2 yếu tố trở lên của nơi nguy hiểm (nêu ở mục a).
<i><b>1.2. N</b><b>ơ</b><b>i ít nguy hi</b><b>ể</b><b>m (bình th</b><b>ườ</b><b>ng): </b>Là nơi khơng thuộc 2 loại trên</i>
<b>2. Chọn điện áp </b>
<i><b>2.1. </b><b>Đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n áp cho phép c</b><b>ủ</b><b>a </b><b>đ</b><b>èn c</b><b>ầ</b><b>m tay di </b><b>độ</b><b>ng </b></i>
- Loại nhà đặc biệt nguy hiểm: Ucp≤ 12V
- Loại nhà có mức độ nguy hiểm cao: Ucp≤ 36V
<i><b>2.2. </b><b>Đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n áp cho phép c</b><b>ủ</b><b>a các d</b><b>ụ</b><b>ng c</b><b>ụ</b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n c</b><b>ố</b><b>đị</b><b>nh </b></i>
- Cho loại nhà mức độ nguy hiểm cao: Ucp≤ 36V
Với những dụng cụ có kiểm tra thường xun, với trình độ chun
mơn khá, dùng những phương tiện bảo vệ tốt... có thể cho phép > 36V
nhưng ≤ 220V.
- Cho những nhà cửa không có mức độ nguy hiểm cao: Ucp≤ 380/ 220V.
Để cung cấp điện áp thấp cho các thiết bịđó cần phải dùng máy biến áp
hạ áp, loại máy biến áp cách ly 2 cuộn dây sơ và thứ cấp. Vì nếu dùng MBA
tự ngẫu chỉ giải quyết được hiệu sốđiện áp chứ không hạ thấp được điện áp.
<i>Ví dụ:</i> có sơđồ sau
<i><b>Hình 4.8 </b></i>
Nếu người chạm vào dây trên của đèn 36V sẽ phải chịu điện áp 220V
còn nếu chạm vào dây dưới sẽ phải chịu điện áp 184V.
220V
<b>VI. PHÂN CHIA MẠNG ĐIỆN </b>
Phân chia mạng điện là biện pháp tách các máy dùng điện ra khỏi lưới
điện chung và lưới nối đất. Để thực hiện được phân chia mang điện, người
ta dùng máy biến áp cách ly.
Nhiệm vụ của máy biến áp cách ly là để cách ly các máy dùng điện với
lưới điện chung và lưới tiếp đất, để nếu người tiếp xúc với các phần hởđiện
thì dịng điện khơng thể khép mạch về nguồn qua người được.
Yêu cầu đối với máy biến áp cách ly là: đảm bảo kết cấu chắc chắn và
chịu được điện áp thử nghiệm tăng cao.
Máy biến áp cách ly chỉđược dùng cung cấp cho một thiết bị dùng điện
và phải bảo vệ bằng cầu chảy hoặc bằng áptơmát ở phía sơ cấp, có dịng
điện chỉnh định khơng q 15A.
<i><b>Hình 4.9. Phân chia m</b><b>ạ</b><b>ng </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n </b></i>
Điện áp thứ cấp của máy biến áp cách ly phải ≤ 380V. Cấm nối đất
cuộn thứ cấp máy biến áp cách ly và các thiết bịđiện được cung cấp từ máy
biến áp cách ly đó.
Vỏ máy biến áp cách ly phải nối đất.
<b>VII. CÂN BẰNG ĐIỆN THẾ</b>
Mặc dù yêu cầu cắt mạch điện trong khi sửa chữa là điều rất quan
trọng, nhưng trong một số trường hợp cần thiết vẫn cho phép sửa chữa
đường dây có điện áp, nhất là những đường dây cấp điện cho những hộ
Yêu cầu của phương pháp này là cách ly người với tất cả các vật có điện
thế khác trong khi tiếp xúc với dây dẫn có điện áp.
Làm như vậy để loại trừ và hạn chế đến mức an tồn dịng điện khép
mạch qua người xuống đất.Thực nghiệm cho thấy: khi người đứng trên sứ
35 kV chạm vào điện 500V khơng có cảm giác gì. Đứng trên sứ 35kV chạm
vào điện áp 1000V mới bắt đầu có cảm giác.
Dịng điện qua người tăng lên theo sự tăng của điện áp. Vì thế đểđảm
bảo an tồn đối với điện áp cao thì u cầu cách điện đối với đất và vật có
điện thế khác của sàn thao tác phải cao.
<b>1. Làm việc dưới điện áp cao </b>
<i><b>Hình 4.10. Cân b</b><b>ằ</b><b>ng </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n th</b><b>ế</b></i>
Việc sửa chữa này phải được người có thẩm quyền và trình độ chun
mơn duyệt. Người sửa chữa phải có trình độ chun mơn và học qua lớp sửa
chữa đường dây có điện áp.
Khi làm việc, cho phép chạm vào vật mang điện bằng vật cách điện
hoặc trực tiếp bằng tay.
Người công nhân đứng trên mâm kim loại cách điện với đất, dùng
sào vứt dây (đã nối sẵn với mâm) vào pha cần sửa chữa. Sau đó mới
chạm trực tiếp bằng tay. Lúc sửa xong, dây này phải được tháo ra sau
bằng sào cách điện.
Để an toàn, người ta dùng dây đơi và chọn diện tích mâm đủ bé để hạn
chế dòng điện điện dung đến mức an toàn.
Kết quả là: Khi người sửa chữa đường dây điện áp 110kV đang có điện
thì chỉ chịu dòng điện lớn nhất (khi đầu chạm vào dây dẫn và khi rút tay
khỏi dây) là 400µA nhưng với thi gian rt bộ (t 1 ữ 1,5às - khong phần
triệu dây) nên khơng kịp gây nguy hiểm, cịn dịng điện tiếp xúc bình
thường thì rất bé, khơng đáng kể.
<b>2. Làm việc dưới điện áp thấp </b>
Chỉ cho phép trong trường hợp nếu ngắt mạch điện sẽ làm hư hỏng q
trình cơng nghệ, hư hỏng nhiều sản phẩm...
Khi làm việc phải có kỹ sư điện hay kỹ thuật viên kiểm tra trực tiếp.
Phải ngăn cách cẩn thận những pha bên cạnh và những vật có nối đất bằng
đệm hay tấm cao su.
Ngoài ra khi làm việc phải dùng dụng cụ có cách điện chỗ tay cầm, đeo
găng tay, đi giày cách điện.
<b>VIII. TỔ CHỨC VẬN HÀNH AN TOÀN </b>
Kinh nghiệm cho thấy: phần lớn các trường hợp xảy ra tai nạn điện là
do vi phạm tiêu chuẩn, qui chuẩn kỹ thuật an toàn (KTAT) điện, vi phạm
các qui trình làm việc an tồn, trình độ vận hành non kém, sức khoẻ không
đảm bảo.
Để vận hành an toàn cần triệt để tuân thủ các tiêu chuẩn, qui chuẩn
KTAT điện ngay từ khâu chế tạo lắp đặt TBĐ. Trong quá trình vận hành cần
thường xuyên kiểm tra, sửa chữa, bảo dưỡng khắc phục, loại trừ các nguy cơ
gây tai nạn.
<b>1. Kế hoạch kiểm tra tu sửa </b>
Muốn thiết bị được an toàn, cần tu sửa, bảo dưỡng theo kế hoạch.
Cần lập hồ sơ thiết bị điện để theo dõi tình trạng kỹ thuật, trên cơ sở đó
có sự theo dõi, xem xét đánh giá chung để có kế hoạch sửa chữa bảo
dưỡng kịp thời.
Ngồi cơng việc có tính chu kỳ, cần có người thường xuyên kiểm tra
phát hiện những hư hỏng, những nguy cơ mất an tồn và có biện pháp khắc
phục kịp thời.
<b>2. Chọn cán bộ</b>
Công nhân, nhân viên phục vụđiện phải đủ 18 tuổi trở lên, có sức khoẻ
tốt, có trình độ chun mơn tốt. Nắm vững qui trình, tiêu chuẩn, qui chuẩn
KTAT điện có liên quan. Có thái độ làm việc cần cù, cẩn thận. Biết cấp cứu
tai nạn điện.
<b>3. Huấn luyện </b>
Trước khi làm việc, người lao động phải được huấn luyện về KTAT điện.
Việc huấn luyện được tiến hành theo 3 bước. Trong đó bước quan trọng
khơng thể bỏ qua là huấn luyện thực hành ngay tại nơi làm việc. Định kỳ
phải được huấn luyện lại.
Theo qui định hiện hành (Thông tư 37 ngày 29 /12/2006 của Bộ Lao
động - Thương binh và Xã hội), công nhân điện phải được huấn luyện cấp
thẻ an toàn trước khi làm việc.
<b>4. Tổ chức làm việc </b>
Thứ tự thao tác khơng đúng trong q trình đóng cắt mạch điện, quản lý
đóng cắt điện khơng chặt chẽ... nhiều khi dẫn đến những tai nạn, sự cố
nghiêm trọng. Để tránh tình trạng này, việc phân cơng người trực và đóng
cắt điện phải hết sức chặt chẽ. Tại nơi trực phải có sơđồ nối các đường dây,
vẽ tình trạng thực tế của các TBĐ và những điểm có nối đất.
Người trực chỉ có thể thao tác theo mệnh lệnh (trừ trường hợp xảy ra tai
nạn, sự cố thì có quyền thao tác trước, báo cáo sau).
Phiếu thao tác phải được ghi thành 2 bản, 1 bản lưu tại bộ phận giao
việc và 1 bản giao cho người thực hiện.
Ở những nơi quan trọng, việc thao tác phải do 2 người đảm nhận,
1 người thực hiện, 1 người theo dõi, kiểm tra.
Tuỳ theo tính chất cơng việc mà mẫu phiếu thao tác đòi hỏi những mức
độ chặt chẽ khác nhau.
<b>B- NHỮNG YÊU CẦU AN TOÀN ĐỐI VỚI MỘT SỐ THIẾT </b>
<b>BỊĐIỆN </b>
<b>I. ĐỘNG CƠĐIỆN </b>
Về mặt an tồn, động cơđiện có thể được chia thành: động cơ kiểu hở,
động cơ kiểu kín, kiểu chống nổ, động cơ chống thấm ẩm...
Tuỳ theo điều kiện làm việc mà chọn loại động cơ cho phù hợp.
Động cơ kiểu hở: Dùng trong các gian phịng có ít nguy hiểm về
điện. Khi đặt các động cơ này phải che chắn tránh người tiếp xúc phải
phần mạng điện.
Động cơ kiểu kín: Ngồi việc tránh cho người tiếp xúc với phần mang
điện còn ngăn bụi, phoi và các vật khác lọt vào bên trong động cơ.
Động cơ kiểu chống nổ: Tránh khả năng gây nổở những nơi có các loại
bụi, hơi, khí nguy hiểm về nổ.
Động cơ kiểu không thấm ẩm: dùng làm việc trong mơi trường có nước,
ở dưới nước. Động cơđiện loại này khơng có khả năng chống nổ, ngược lại
động cơ chống nổ không làm việc được ở dưới nước. Động cơ phải được
bảo dưỡng định kì. Nếu ngừng một thời gian trên một tháng trước khi cho
chạy lại phải kiểm tra cách điện, kiểm tra lại dây nối đất, kiểm tra phần cơ.
Nếu có gì bất thường hoặc hư hỏng phải sửa chữa xong mới được đóng
<b>II. KHÍ CỤĐIỆN ĐĨNG CẮT ĐIỆN </b>
<b>1. Cầu dao </b>
Cầu dao là khí cụđóng cắt điện đơn giản dùng đểđóng cắt mạch điện
Trong vận hành nếu đóng cắt lúc có tải sẽ có thể hồ quang. Vì vậy cầu
dao phải có hộp ngăn tia lửa. Vỏ hộp cầu dao nếu bằng kim loại thì phải nối
đất. Nếu cầu dao đặt ở các bảng phân phối và điều khiển thì phải đặt phía
sau lưng, cần điều khiển của cầu dao phải làm bằng vật liệu cách điện và đặt
phía trước. Đóng cắt cầu dao chính phải mang găng tay cách điện. Khi cắt
điện sửa chữa phải treo biển cấm đóng điện tại cầu dao. Nếu khơng có người
trực phải dùng chất cách điện lót để khi đóng nhầm cũng khơng đóng được,
việc đóng cắt cầu dao bằng tay chỉđược thực hiện với điện áp < 500V.
<b>2. Dao cách ly </b>
Dùng ở các thiết bị điện >1000V. Việc thực hiện đóng cắt dao cách ly
được thực hiện khi mạng chỉ có điện áp mà khơng có dịng điện chuyển tải.
Vì dao cách ly khơng có bộ phận dập tia lửa. Nếu cắt có tải sẽ làm làm cháy
các đầu tiếp xúc của dao, tia lửa có thể gây chập mạch hoặc gây tai nạn.
Đóng cắt dao cách điện phải có phiếu thao tác và phải có 2 người.
Khi đóng cắt phải đi ủng, đeo găng tay cách điện, đứng trên bục cách
điện, dùng sào cách điện.
Khi cắt dao cách ly phải cắt máy cắt trước và khi đóng dao cách ly thì
Khi đóng cắt dao cách ly, nếu thấy tia lửa phải nhanh chóng đưa về vị
trí đóng. Trong lúc có dơng bão, sấm sét, khơng đóng cắt dao cách ly có
đường dây thơng ra ngồi trời.
<b>3. Máy cắt điện tựđộng </b>
Máy cắt điện tựđộng được chế tạo có bộ phận tựđộng dập tắt hồ quang
điện, do đó có thểđóng cắt được dịng điện chuyển tải lớn.
<i><b>3.1. Máy c</b><b>ắ</b><b>t </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n ki</b><b>ể</b><b>u nhi</b><b>ề</b><b>u d</b><b>ầ</b><b>u</b></i>
- Loại đóng cắt bằng tay.
- Loại đóng bằng tay, cắt tựđộng.
- Loại đóng cắt tựđộng.
Khi sử dụng cần đề phịng dầu mất tính chất cách điện, điện truyền ra
vỏ. Dầu bắn ra gây hoả hoạn. Dầu mất tính chất dập lửa làm cho máy bị nổ
và bốc cháy lớn. Muốn tránh những tác hại đó phải đảm bảo những yêu
cầu sau:
Nếu máy có dung lượng dầu q 60 kg thì phải tách riêng từng pha một.
Tất cả các bộ phận có điện khác phải cách xa chỗđặt máy cắt điện.
Phải có tường chắn ngăn cách hồn tồn với nơi làm việc của người lao
động. Người khơng có trách nhiệm không được vào buồng máy cắt điện.
Máy cắt phải có dấu hiệu báo trạng thái đóng cắt. Các nút điều khiển máy
phải ghi nhiệm vụ rõ ràng. Hàng năm sau mỗi lần cắt (máy cắt nhảy) phải
kiểm tra lại chất lượng của dầu. Máy cắt nhảy qua ba lần phải thay dầu.
<i><b>3.2. Máy c</b><b>ắ</b><b>t </b><b>đ</b><b>i</b><b>ệ</b><b>n ít d</b><b>ầ</b><b>u </b></i>
Máy cắt điện ít dầu cũng dùng ở thiết bị điện >1000V. Do cấu tạo, khi
cắt tia lửa bị phân tán và kéo dài, vì vậy dầu sẽ dập tắt tia lửa dễ dàng hơn
nên dầu chứa trong máy ít. Vì ít dầu nên vỏ máy có điện.
Khi sử dụng cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Giá đặt máy cắt phải có cách điện tốt.
- Các lưới chắn bằng kim loại phải được nối đất.
- Trên vỏ máy có báo hiệu vỏ máy mang điện.
- Sau mỗi lần máy cắt nhảy phải kiểm tra lại dầu, thường xuyên kiểm tra
mức dầu trong máy. Khi kiểm tra điều khiển các máy cắt cũng phải có 2
người và theo phiếu thao tác. Đeo găng tay và đi ủng cách điện.
<b>4. Khởi động từ</b>
Khởi động từ dùng đóng mở máy an toàn và tiện lợi hơn cầu dao (thao
tác nhờ nút điều khiển). Khởi động từ hiện nay được dùng rộng rãi. Khi sử
- Bảo vệ tốt các bề mặt tiếp xúc, cuộn dây, nam châm, rơle nhiệt bảo vệ
quá tải.
- Tùy theo điều kiện và dùng loại khởi động từ thích hợp như: loại hở,
loại kín, loại bảo vệ, loại khơng bắt bụi, loại chống cháy nổ…
<b>III. CẦU CHÌ </b>
Cầu chì dùng để bảo vệ đường dây và hệ thống thiết bịđiện. Đây là cơ
cấu tự động đơn giản nhất. Muốn cầu chì có hiệu quả thì phải dùng đúng
chỉnh định, nếu không sẽ mất tác dụng bảo vệ (quá tải hoặc ngắn mạch).
Cầu chì có các loại như: cầu chì nút, cầu chì lá, cầu chì ống, dây chì.
<b>1. Cầu chì nút:</b> Có nút bằng vật liệu cách điện, trong đặt dây chì, chỗ
rỗng quanh dây được nhét đầy amiăng để dập hồ quang khi cháy cầu chì.
Cấu tạo sao cho khi vặn gần chặt mới có điện truyền vào để tránh điện giật
cho người lắp. Cầu chì nút dùng ở các mạng chiếu sáng và các động cơ cơng
suất nhỏ.
<b>2. Cầu chì lá:</b> Gồm một vài lá chì lắp vào một đế cách điện. Cầu chì lá
được đặt trong hộp có vỏ cách điện để tránh bịđiện giật và tia hồ quang khi
cầu chì cháy. Cầu chì lá sử dụng ở mạng ≤ 220V.
<b>3. Cầu chì ống: </b>Gồm một ống sứ rỗng, hai đầu có hai vịng kim loại.
Trong ống có dây chì luồn qua nối hai đầu ống lại. Có loại trong ống có cát
thạch anh để dập hồ quang.
Bất kì cầu chì nào cũng phải đặt sau cầu giao để có thể ngắt điện khi
điện.
<b>IV. MÁY BIẾN ÁP </b>
Về mặt an toàn với máy biến áp cần chú ý:
Trong máy biến áp có chứa nhiều dầu để dập hồ quang và cách điện.
- Máy biến áp đặt trong nhà phải có phịng riêng biệt, cửa có khóa và
mở ra ngoài. Ở cửa treo biển báo hiệu "Điện cao thế, cấm vào". Nếu đặt
ngồi trời phải có hàng rào chắc chắn, có cửa khóa. Trong khu vực đặt máy
phải để sỏi chống trượt. Vỏ máy biến áp phải được nối đất bảo vệ.
- Hàng năm phải tiến hành thử dầu và tu sửa máy. Phải thường xuyên đo
cách điện của máy biến áp. Phòng đặt máy phải thoáng mát để tản nhiệt tốt.
Chỉđược tiến hành các việc trên máy biến áp khi máy đã được cắt điện cả
cao và hạ áp. Các đầu dây phải được tiếp đất tạm thời.
<b>V. CÁC DỤNG CỤĐIỆN CẦM TAY </b>
- Các dụng cụ điện cầm tay phải thỏa mãn yêu cầu an toàn như nhanh
chóng có thể thốt ra khỏi mạng điện, khơng để người sử dụng có thể chạm
vào các bộ phận mang điện.
- Ở nơi ít nguy hiểm về điện có thể dùng điện áp 220V. Cịn những nơi
nguy hiểm và đặc biệt nguy hiểm về điện chỉ dùng các dụng cụ có điện áp
đến 36V. Nếu không thể hạ thấp điện áp của dụng cụ xuống 36V thì phải
tiếp đất vỏ thiết bị và trang bị phịng hộ.
<b>VI. U CẦU AN TỒN VỚI MẠNG ĐIỆN XÍ NGHIỆP </b>
<b>1. Mạng trong phân xưởng </b>
- Mạng trong phân xưởng bao gồm hệ thống dây dẫn và cáp điện.
Chúng có nhiều loại với tính năng khác nhau. Khi sử dụng phải chọn loại có
tính năng phù hợp với đặc điểm và tính chất sản xuất nhằm bảo đảm được
cách điện và độ bền cơ học.
- Dây dẫn trong các phân xưởng phải là dây bọc cách điện. Nếu chôn
ngầm phải chọn đúng loại cáp. Dây dẫn qua tường, sàn nhà, trên nhà không
được chạm vào các bộ phận kim loại để đề phòng dòng điện rò khi cách
điện hỏng. Dây dẫn xuyên qua tường phải được luồn trong ống sứ cách điện.
Dây dẫn đi trên cao phải bắt trên sứ cách điện.
<b>2. Mạng điện ngoài trời </b>
- Nếu là dây dẫn trần thì phải đặt trên sứ cách điện, phải đảm bảo độ cao
tối thiểu là 6m đối với điện áp đến 1000V và 7m đối với điện áp từ 1000V
đến 10kV.
- Dây dẫn đi qua mái nhà phải đặt trong ống thép và phải đảm bảo
khoảng cách giữa dây dẫn với bất cứđiểm nào của nhà phải ít nhất là 2m.
- Dây dẫn trên địa phận xí nghiệp phải tính tới 3 lần dự trữ về sức bền